Устройство автомобилей

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Машиностроительный институт

Кафедра автомобилей

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

По дисциплине

«УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЕЙ»

 

 

Выполнил студент

Группы Маи ЗАТ211с

А.М. Токарев

Зачетная книжка № 1201738

Задания № 3,7,19,21.

 

 

 

 

 

Екатеринбург 2014

 

Задание № 3

1) .  Назначение, устройство и принцип  действия системы смазки бензинового двигателя.  Рассмотреть устройство и принцип  действия систем смазки двигателей ЗМЗ-406 и ВАЗ-11186, описать и пояснить основные их отличия.

Система смазки двигателя ЗМЗ 406 — комбинированная: под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, поршневые пальцы, опоры распределительных валов, подшипники промежуточного вала и ведомой шестерни привода масляного насоса, а также гидротолкатели. Остальные детали смазываются разбрызгиванием. Масляный насос — шестеренчатый, односекционный с приводом от промежуточного вала посредством пары винтовых шестерен и шестигранного валика. В систему смазки встроены масляный радиатор и полнопоточный фильтр. 

 

Поперечный разрез двигателя ЗМЗ 406 :

1 —  поддон картера; 2 — маслозаборник; 3 — масляный насос; 4 — валик привода масляного насоса; 5 — коленчатый вал; 6 — шатун; 
7, 9 — ведомая и ведущая шестерни привода масляного насоса; 8 — крышка привода масляного насоса; 10 — поршневой палец; 11 — поршень; 12 — прокладка головки блока цилиндров; 
13 — впускной клапан; 14 — впускной трубопровод с ресивером; 15 — головка блока цилиндров; 16 — распределительный вал впускных клапанов; 17 — гидротолкатель; 
18 — распределительный вал выпускных клапанов; 19 — крышка головки блока цилиндров; 20 — указатель уровня масла; 21 — выпускной коллектор; 22 — выпускной клапан; 
23 — блок цилиндров; 24 — пробка сливного отверстия

Масло циркулирует таким образом: масляным насосом из картера масло засасывается и через канал, выполненный в блоке оно подводится к´полнопоточному´фильтру; от фильтра происходит поступление масла в главную´масляную´магистраль и по каналам, выполненным в блоке производится смазывание коренных´подшипников, подшипников промежуточного´вала, верхнего подшипника´валика привода масляного насоса и подвод масла к гидронатяжителю цепи 1-й ступени´привода распредвалов. После коренных подшипников по каналам в коленчатом валу масло поступает на шатунные подшипники и далее, по отверстиям в шатунах, к пальцам поршней. С верхнего подшипника валика привода´масляного´насоса по поперечным сверлениям и через внутреннюю´ полость´валика масло подается на нижний подшипник´валика и торцовую поверхность ведомой´ шестерни´привода. Смазывание шестерней привода маслонасоса осуществляется масляным потоком´через´сверление´диаметром 2 миллиметра в главной магистрали масла. 
   С целью понижения температуры поршня, из отверстия´в верхней головке шатуна, происходит разбрызгивание масла по днищю поршня. 
   Масло из главной магистрали, по вертикальному каналу´в´блоке, поднимается к головке блока´цилиндров и смазывает опоры распредвалов затем подводится к´гидронатяжителю´цепи второй ступени привода распредвалов, к´датчикам давления масла и гидротолкателям. Просачиваясь из´зазоров и затем, стекая´в´картер через переднюю часть головки´блока´цилиндров,´масло смазывает цепи, звездочки и башмаки привода распредвалов. 
   Система смазки имеет емкость 6 литров. Заливка масла в´двигатель производится через горловину, которая расположена в´крышке´клапанов и закрывается крышкой с резиновой уплотнительной прокладкой. Контроль уровня масла производится по меткам «О» и «П» на стержне щупа. Уровень нужно поддерживать рядом с меткой «П» и не превышать ее.

Система смазки двигателя ВАЗ 11186 комбинированная: разбрызгиванием и под давлением. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники, а также опоры распределительных валов. Система смазки двигателя состоит из масляного картера, шестеренчатого масляного насоса с маслоприемником, полнопоточного масляного фильтра, датчика давления масла и масляных каналов. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) . Назначение, устройство и принцип  действия системы смазки с сухим картером.

Система смазки с сухим картером

Система смазки с сухим картером предназначена для обеспечения стабильной работы автомобиля при резком маневрировании на больших скоростях и больших наклонах. Ее применяют в спортивных автомобилях, тракторах и на отдельных автомобилях с повышенной проходимостью. Система смазки предполагает хранение масел в отдельном баке. Масла закачиваются отдельной секцией насоса или одним насосом.

Преимущества системы смазки

У системы смазки с сухим картером имеется ряд преимуществ: наилучшее охлаждение масла, уменьшение размеров картера и смещение центра тяжести двигателя, отсутствие масляного голодания. Кроме того, за счет масла понижается сопротивление коленвалу и увеличивается мощность двигателя.

Недостатки

Однако, наряду с этим существуют и некоторые недостатки: усложняется конструкция системы с сухим картером, увеличивается вес автомобиля, повышаются расходы на сервисное обслуживание. Все это в результате приводит к повышению стоимости автомобиля.

Системы смазки: 
обычная (а) и с сухим картером (б): 
1 — емкость для масла (масляный бак);2 — масляный фильтр;3 — поддон картера;4 — отсасывающий масляный насос;5 — масляный насос;6 — масляный радиатор

В некоторых высокофорсированных двигателях спортивных автомобилей, а также тракторов и специальных автомобилей, применяются системы смазки с сухим картером. Использование таких систем гарантирует, что при резких маневрах на большой скорости или наклонах транспортного средства масло не переместится к одной из его стенок и маслозаборник не окажется выше уровня масла. Стекающее в поддон масло в двигателях с сухим картером постоянно выкачивается дополнительным масляным насосом в специальный масляный бак. Из этого бака масло затем подается под давлением в систему смазки двигателя.

Устройство системы смазки

Системы смазки сухого картера, устанавливаемые на спортивных автомобилях, имеют следующие общие устройства: 
1.Масляной насос. 
2.Масляный термостат. 
3. Всасывающий модуль. 
4. Масляной радиатор, дополнительный. 
5. Бак масляной. 
6. Датчик давления и температуры масла. 
7. Фильтр масляный. 
8. Трубопроводы и магистрали. 
Для приема стекающего масла в поддон из двигателя применяется всасывающий модуль.

Функции масляного насоса

1. Откачивает масло из картера  в бак масляный. 
2.Откачивает масло из турбонагнетателя в бак. 
3. Нагнетает масло из бака в систему смазки. 
Масляный насос состоит из нескольких секций. Каждая вышеперечисленная функция соответствует, по меньшей мере, одной секции насоса. Привод насоса обеспечивается от коленвала двигателя. 
Чтобы лучше охлаждались масла, в системе с сухим картером вместе с масляным радиатором может быть установлен добавочный воздушный масляный радиатор. Его работа регулируется при помощи масляного термостата. 
Масляный бак предназначен для хранения масла, он также обеспечивает снижение пенообразования и гашение колебаний. Для этих целей в баке смонтирован успокоитель. В масляном баке также встроены датчики давления и температуры масла.

Система дополнительных заслонок

В современных автомобилях вместо системы смазки сухого картера используются и иные технические решения, которые препятствуют масляному голоданию двигателя. Это углубление масляного поддона, наличие в масляном поддоне системы дополнительных заслонок. 
При углубленном масляном поддоне обеспечивается хороший забор насосом масла при всевозможных наклонах автомобиля. Такая конструкция применяется на внедорожниках. 
Систему дополнительных заслонок располагают в поддоне картера. Она представляет собой ряд заслонок, которые закрыты в нормальном их положении.

Принцип работы дополнительных заслонок

Принцип работы системы дополнительных заслонок заключается в следующем. Во время движения автомобиля в поворот масло под воздействием силы инерции стремится к внешней стороне поддона.

 

 

 

Задание №7

1)Назначение, общее устройство  и принцип действия бесконтактных и электронных (микропроцессорных) систем зажигания.

А. Бесконтактная система зажигания является конструктивным продолжение контактно-транзисторной системы зажигания. В данной системе зажигания контактный прерыватель заменен бесконтактным датчиком. Бесконтактная система зажигания стандартно устанавливается на ряде моделей отечественных автомобилей, а также может устанавливаться самостоятельно вместо контактной системы зажигания.

Применение бесконтактной системы зажигания позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива и выбросы вредных веществ за счет более высокого напряжения разряда (30000В) и соответственно более качественного сгорания топливно- воздушной смеси.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Катушка зажигания.

Катушка зажигания служит для преобразования прерывистого тока низкого напряжения (12в) в ток высокого напряжения (11-20кВ) для пробоя воздушного зазора между электродами свечей зажигания.

Конструктивно бесконтактная система объединяет ряд элементов, среди которых источник питания, выключатель зажигания, датчик импульсов, транзисторный коммутатор, катушка зажигания, распределитель и конечно свечи зажигания. Распределитель соединен со свечами и катушкой зажигания с помощью проводов высокого напряжения.

 

В целом устройство бесконтактной системы зажигания аналогичноконтактной системе зажигания, за исключением датчика импульсов и транзисторного коммутатора.

Датчик импульсов предназначен для создания электрических импульсов низкого напряжения. Различают датчики импульсов следующих типов: Холла, индуктивный и оптический.

Наибольшее применение в бесконтактной системе зажигания нашел датчик импульсов использующий эффект Холла (возникновение поперечного напряжения в пластине проводника с током под действием магнитного поля). Датчик Холла состоит из постоянного магнита, полупроводниковой пластины с микросхемой и стального экрана с прорезями (обтюратора).

Прорезь в стальном экране пропускает магнитное поле и в полупроводниковой пластине возникает напряжение. Стальной экран не пропускает магнитное поле, и напряжение на полупроводниковой пластине не возникает. Чередование прорезей в стальном экране создает импульсы низкого напряжения.

Датчик импульсов конструктивно объединен с распределителем и образуют одно устройство – датчик-распределитель. Датчик-распределитель внешне подобен прерывателю-распределителю и имеет аналогичный привод от коленчатого вала двигателя.

Транзисторный коммутатор служит для прерывания тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания в соответствии с сигналами датчика импульсов. Прерывание тока осуществляется за счет отпирания и запирания выходного транзистора.

 

Принцип работы бесконтактной системы зажигания

При вращении коленчатого вала двигателя датчик-распределитель формирует импульсы напряжения и передает их на транзисторный коммутатор. Коммутатор создает импульсы тока в цепи первичной обмотки катушки зажигания. В момент прерывания тока индуцируется ток высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания. Ток высокого напряжения подается на центральный контакт распределителя. В соответствии с порядком работы цилиндров двигателя ток высокого напряжения подается по проводам высокого напряжения на свечи зажигания. Свечи зажигания осуществляют воспламенение топливно-воздушной смеси.

При увеличении оборотов коленчатого вала регулирование угла опережения зажигания осуществляется центробежным регулятором опережения зажигания.

При изменении нагрузки на двигатель регулирование угла опережения зажигания производит вакуумный регулятор опережения зажигания.

 

Б. Электронной называется система зажигания, в которой создание и распределение тока высокого напряжения по цилиндрам двигателя осуществляется с помощью электронных устройств. Система имеет другое название - микропроцессорная система зажигания.

Необходимо отметить, что контактно-транзисторная система зажигания и бесконтактная система зажигания также включают электронные компоненты, но данные системы уже имеют свои устоявшиеся названия. С другой стороны электронная система зажигания не имеет механических контактов, поэтому, по сути, является бесконтактной системой зажигания.

На современных автомобилях электронная система зажигания является составной частьюсистемы управления двигателем. Данная система осуществляет управлениеобъединенной системой впрыска и зажигания, а на последних моделях автомобилей и рядом других систем – впускной и выпускной системами, системой охлаждения.

Существует множество конструкций электронных систем зажигания (Bosch Motronic, Simos, Magneti-Marelli и др.), отличающихся по конструкции. Электронные системы зажигания можно разделить на два вида: системы зажигания с распределителем и системы прямого зажигания.

Первый вид электронных систем зажигания в своей работе использует механический распределитель, с помощью которого осуществляется подача тока высокого напряжения на конкретную свечу. В системах прямого зажигания подача тока высокого напряжения на свечу производится непосредственно с катушки зажигания.

Конструкция электронной системы зажигания включает традиционные элементы - источник питания, выключатель зажигания, катушку, свечи, а также провода высокого напряжения (на некоторых видах системы). Помимо этого система включает следующие элементы управления: входные датчики, электронный блок управления и исполнительное устройство - воспламенитель.

Входные датчики фиксируют текущие параметры работы двигателя и преобразуют их в электрические сигналы. Система электронного зажигания в своей работе использует датчики, входящие в состав системы управления двигателем: частоты вращения коленчатого вала двигателя, положения распределительного вала, массового расхода воздуха, детонации, температуры воздуха, температуры охлаждающей жидкости, давления воздуха, положения дроссельной заслонки, положения педали акселератора, давления топлива,кислородный датчик и другие. Номенклатура датчиков на разных моделях автомобилей может различаться.