Основные технические характеристики легковых автомобилей приведены в табл. 2, а обозначения их габаритных размеров — на рис. 3.
Таблица 2 Основные технические характеристики легковых автомобилей
|
Технические характеристики | Модель автомобиля | ||||||||
ВАЗ- | АЗЛК- 2141-01 | A3JIK- 21412-01 | ЗАЗ- 1102 | ВАЗ- 2105 | ИЖ- 21251 | ГАЗ- 31029 | |||
Максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем с полной массой без разгона на первой передаче, % Тормозной путь, м, автомобиля с полной массой на сухом ровном асфальте при торможении со скорости 80 км/ч на горизонтальном участке и применении тормозной системы: рабочей запасной (одного из контуров) Расход топлива при городском цикле езды, л/100 км |
38,0 85,0 8,6 |
43,2 60,0/ 50,0 9,9 |
43,2 60,0/ 50 3 9,8 |
43.2 93.3 6,8 |
43,2 10,2 |
43,2 10,5 |
44,0 12,9 | ||
Двигатель | |||||||||
Модель | ВАЗ- 2108 | ВАЗ- 2106.70 | УЗАМ- 331.10 | МеМЗ- 245 | ВАЗ- 2105 | 412Э | ЗМЗ- 402.10 | ||
Тип | Карбюраторный четырехтактный четырехцилиндровый | ||||||||
Число и расположение цилиндров | Четыре вертикально в ряд | Четыр(в ряд под уг лом 20 к вертикали | Четыр! в ряд под уг 1 лом 10' к вертикали | Четыре вертикально в ряд | Четыр(в рзд под углом 20 к вертикали | Четыре вертикально в ряд | |||
Расположение распределительного вала | Верхнее | Нижне- | |||||||
Порядок работы цилиндров | 1-3-4-2 | 1-2-4-3 | |||||||
Диаметр цилиндра и ход поршня, мм | 76x7] | 79x80 | 82х7( | 72x67 | 79x66 | 82x70 | 92x92 | ||
Рабочий объем, л | 1,300 | 1,569 | 1,478 | 1,091 | 1,300 | 1,480 | 2,445 | ||
Степень сжатия | 9,9 | 8,5 | 9,5 | 9,5 | 8,5 | 8,5 | 8,2 | ||
Номинальная мощность, кВт (л.с.)4 | 47,0 (63,7)/ | 56,3 (76,4)/ | 52,9 (72) 5500 | '37,5 (51,0)/ 5200 | 47,0 (63,6)/ | 54,0 (73,5)/ | 73,5 (100,0), 4500 | ||
Максимальный крутящий момент, Н х м (кгс х м)*4 | 94,7 (9,6)/ |
(12,4)/ 3000 | 105,8 (10,8), 3200 | 78,5 (8,0)/ 3000- 3600 | 91,93 (9,4)/ 3400 | 105,8 (Ю,8)/ 3000- 3800 | 182,4 (18,6)/ 2400- 2600 | ||
Технические характеристики | Модель автомобиля | ||||||
ВАЗ- 2109 | A3JIK- 2141-01 | A3JIK- 21412-01 | ЗАЗ- 1102 | ВАЗ- 2105 | иж- | ГАЗ- 31029 | |
Трансмиссия | |||||||
Тип сцепления Привод сцепления Тип коробки переда | Сухое однодисковое Механический, тросовый! Механическая двухвальная в одном блоке с главной передачей | Гидравлический Механическая трехвальная | |||||
Передаточные числа коробки передач |
| ||||||
I передача II " III " IV " v " задний ход | 3,636 1,960 1,357 0,941 0,784 3,530 | 3,308 2,050 1,367 0,946 0,732 3,357 | 3,308 2,050 1,367 0,946 0,690 3,357 | 3,454 2,056 1,333 0,969 0,730 3,358 | 3,75/ 3,67 5 2,30/ 2,10 1,49/ 1,36 5 1,00/ 1,00*5 -/0,В2*5 3,87/ 3,53*5 | 3,49 2,04 1,33 1,00 3,39 | 3,50 2,26 1,45 1,00 3,54 |
Тип главной передачи | Цилиндрическая ко- гозубая | Коническая гипоидная | Цилиндрическая ко- созубая | Коническая гипоидная | |||
Передаточное число главной передачи | 3,94 | 3,90 | 4,10 | 3,875 | 4,10 или 4,30 | 3,91 | 3,90 |
Колеса и шины | |||||||
Размер обода колеса | 4'/2 J- 13 | 51-14 | 5 J-14 | 4 J-13 | 5 J-13 | 41/2 J- 13 | 5'/2 J- 14 |
Обозначение шин | 165/70- R13 175/70- R13 | 155/80- R14 165/80- R14 | 165/80- R14 | 155/70- R13 | 175/70- R13 165/80- R13 | 6,45- 13 или 165/80 R13 | 205/70- R14 |
Заправочные объемы, л | |||||||
Топливный бак | 55 (58)'* | 55 (58)'f | 44,4 | ||||
Система охлаждения двигателя | 7,8 | 9,0 | 9,0 | 7,0 | 9,85 | 9,3 | 12,0 |
Ач И H CiiU я
о |
Ц Б С|
Технические характеристики | Модель автомобиля | ||||||
ВАЗ- 2109 | A3JIK- 2141-01 | A3J1K- 21412-01 | ЗАЗ- 1102 | ВАЗ- 2105 | ИЖ- 21251 | ГАЗ- 31029 | |
Смазочная система двигателя | 3,5 | 4,2 | 4,2 | 3,45 | 3,75 | 5,2 | 5,0 |
Картер коробки передач |
| 3,4" | 3,4" | 2,4" | 1,35 | 0,9 | 0,95 |
главной передачи | — | - | - | - | 1,50 | 1,30 | 1,20 |
Гидропривод сцепления |
|
|
|
| 0,20 | 0,10 | 0,18 |
тормозной системы | 0,55 | 0,65 | 0,65 | 0,30 | 0,59 | 0,55 | 0,50 |
Картер рулевого механизма |
| — | — | — | 0,215 | 0,16 | 0,40 |
Гидравлическая амортиза- торная стойка (амортизатор) передней подвески | 0,32 | 0,34 | 0,34 | 0,26 | 0,12 | 0,135 | 0,14 |
Амортизатор задней подвески | 0,25 | 0,23 | 0,23 | 0,23 | 0,215 | 0,225 | 0,21 |
Бачок омывателей стекол | 4,2 2f* | 2,0 | 2,0 | 2,О*9 | 4,2 *8 | Г 1,9 | 2,0 |
Примечания:
*' - В скобках указано значение при установке на автомобиль радиальных ШИН 165/80-R13.
Д - В скобках указано значение для передних колес с барабанным тормозом.
- В числителе дроби указано значение тормозного пути при применении контура, включающего малые рабочие цилиндры передних колес, в Знаменателе - большие.
4 - В знаменателе дроби указана частота вращения коленчатого вала двигателя. мин"',
5 - В знаменателе дроби указаны передаточные числа пятиступенчатой коробки передач, которая может устанавливаться на автомобиль ВАЗ-2105.
- На автомобилях АЗЛК могут устанавливаться пластмассовые бензобаки с увеличенной вместимостью.
- Для переднеприводных автомобилей указан объем картера коробки передач и главной передачи, поскольку они размещены в одном картере, в - Устанавливается на автомобиль без очистителей и омывателей фар.
\ |
На автомобилях ЗАЗ-1102, имеющих омыватель заднего стекла, для него устанавливается еще один бачок такой же вместимости.
Рис. 3. Габаритные размеры автомобиля
ДВИГАТЕЛЬ
Общее устройство, параметры, рабочий цикл и порядок работы цилиндров двигателя
Общее устройство и принцип работы двигателя. Двигатель — это агрегат, преобразующий какой-либо вид энергии в механическую работу. На отечественных легковых автомобилях устанавливаются поршневые двигатели внутреннего сгорания, в которых тепловая энергия, получаемая при сгорании топлива внутри цилиндров двигателя преобразуется в механическую работу, используемую для передвижения автомобиля. Расширяющиеся при сгорании рабочей смеси (смесь топлива с воздухом) в цилиндрах двигателя газы воздействуют на поршни, поступательное движение которых преобразуется кривошипно-шатунным механизмом во вращательное движение коленчатого вала, которое в свою очередь передается при помощи агрегатов трансмиссии на ведущие колеса автомобиля, приводя его в движение.
Классификация автомобильных двигателей осуществляется по следующим признакам: по способу образования горючей смеси и ее воспламенения — с внешним смесеобразованием и принудительным воспламенением от электрической искры (карбюратор-
ные и газовые) и с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением от соприкосновения с нагретым в результате сильного сжатия воздухом (дизельные); по способу осуществления рабочего цикла — четырехтактные и двухтактные; по числу и расположению цилиндров — однородные с вертикальным или наклонным расположением цилиндров и V-образные двухрядные с расположением рядов цилиндров под углом друг к другу; по способу охлаждения — с жидкостным и воздушным охлаждением.
Общее устройство, основные параметры и принцип работы двигателя рассмотрим на примере одноцилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя.
Основными частями двигателя являются кривошипно-шатун- ный механизм, механизм газораспределения и системы: система охлаждения, смазочная система, система питания, система зажигания и система пуска двигателя, которые выполняют различные функции и обеспечивают при взаимодействии работу двигателя.
Основные параметры двигателя включают в себя следующие. Ход поршня S — путь, проходимый им от одной мертвой точки до другой (рис. 4). Ход поршня равен удвоенному радиусу R кривошипа. За один ход поршня коленчатый вал поворачивается на
Рис. 4. Кривошипно-шатунный механизм и его параметры: 1 — кривошип; 2 — нижняя головка шатуна; 3 — шатун; 4 — поршневой палец; 5 — поршень; 6 — головка цилиндра; 7 — верхняя головка шатуна; 8 — цилиндр; 9 — коленчатый вал; 10 — поддон; 11 — маховик; S — ход поршня; R — радиус кривошипа; Vn — полный объем; Vc — объем камеры сгорания; Vp — рабочий объем |
Мертвыми точками называются крайние положения поршня, где он меняет направление движения и его скорость равна нулю. При нахождении в верхней мертвой точке (ВМТ) поршень наиболее удален от оси коленчатого вала, а в нижней мертвой точке (НМТ) — наиболее приближен к ней.
Рабочий объем цилиндра УР — объем, освобождаемый поршнем при движении от верхней мертвой точки до нижней. Сумма рабочих объемов всех цилиндров многоцилиндрового двигателя, выраженная в литрах, называется рабочим объемом двигателя (литражом). Чем больше рабочий объем цилиндров двигателя, тем при прочих равных условиях выше его мощность.
Объем камеры сгорания Vc — объем, образующийся над поршнем, когда последний находится в ВМТ.
Полный объем цилиндра Vn — это объем пространства над поршнем при его нахождении в НМТ. Он равен сумме рабочего объема и объема камеры сгорания.
Степень сжатия — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. При большей степени сжатия рабочая смесь в конце такта сжатия будет занимать меньший объем, поэтому увеличиваются давление и температура рабочей смеси, а также скорость ее сгорания. В результате этого повышаются экономичность и мощность двигателя за счет уменьшения тепловых потерь и увеличения среднего давления газов на поршень при рабочем ходе. Однако повышение степени сжатия в карбюраторном двигателе ограничено стойкостью топлива к детонации (сущность детона ции рассматривается в разд. «Система питания»). Степень сжатия в карбюраторных двигателях находится в пределах от 6 до 10.
Мощность, развиваемая газами в цилиндрах двигателя при сгорании топлива, называется индикаторной, а снимаемая с коленчатого вала — эффективной. Она на 15... 25% меньше индикаторной из-за потерь на трение в двигателе, приведение в движение его механизмов и приборов и совершение вспомогательных ходов поршня.
Рабочим циклом называется совокупность процессов, периодически повторяющихся в определенной последовательности в цилиндре двигателя.
Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя осуществляется за два оборота коленчатого вала и состоит из четырех тактов: впуска, сжатия, рабочего хода (сгорание и расширение) и выпуска отработавших газов (рис. 5).
Такт — это процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня.
Первый такт — впуск. При движении поршня 12 от ВМТ вниз к НМТ вследствие увеличения объема в цилиндре создается разрежение до 0, 07... 0, 08 МПа, под действием которого из карбюратора через открывающийся впускной клапан 11 в
|
1-й такт Впуск |
2-й такт Сжатие |
Сгорание 3-й такт Рабочий ход
Рис. 5. Рабочий цикл двигателя: I — коленчатый вал; 2 — цилиндр; 3 — поршневой палец; 4 — камера сгорания; 5 — выпускной трубопровод; 6 — свеча зажигания; 7 — выпускной клапан; 8 — крышка головки цилиндра; 9 — головка цилиндра; 10 — впускной трубопровод; II — впускной клапан; 12 — поршень; 13 — шатун; 14 — электрическая искра от свечи зажигания |
камеру сгорания 4 и цилиндр 2 по впускному трубопроводу 10 поступает горючая смесь (смесь мелкораспыленного бензина с воздухом). В камере сгорания горючая смесь смешивается с оставшимися в ней от предыдущего рабочего цикла отработавшими газами и образует рабочую смесь с температурой 100... 130°С.
Второй такт — сжатие. Поршень движется вверх, оба клапана закрыты. Так как объем в цилиндре уменьшается, то происходит сжатие рабочей смеси и повышение ее температуры. Давление в цилиндре в конце такта сжатия составляет 0,8... 1,2 МПа, а температура повышается до 300... 480°С.
Третий такт — рабочий ход (сгорание и расширение). В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется электрической искрой 14 от свечи зажигания 6 и быстро сгорает (в течение 0,001... 0,002 с). При этом выделяется большое количество тепла и, как следствие, повышается температура до 2000... 2500°С и давление газов, которое возрастает до 3,5... 4,0 МПа и передается на поршень, перемещая его от ВМТ к НМТ. Сила давления газов от поршня 12 передается через поршневой палец 3, шатун 13 и кривошип на коленчатый вал 1, создавая на нем крутящий момент.
Четвертый такт — выпуск. Поршень вновь движется к ВМТ и под давлением 0,11... 0,12 МПа выталкивает отработавшие газы, имеющие температуру 800... 1100°С, в атмосферу через открывающийся выпускной клапан 7 и выпускной трубопровод 5, после чего цилиндр оказывается подготовленным к повторению рабочего цикла. Из рассмотренного рабочего цикла видно, что полезная работа совершается в течение только одного такта — рабочего хода, остальные же три такта являются вспомогательными и на их осуществление затрачивается часть энергии. Энергия, полученная при рабочем ходе, накапливается маховиком 11 (см. рис. 4) — массивным диском, установленным на заднем конце коленчатого вала. В целях получения большей мощности и равномерности вращения коленчатого вала двигатели делают многоцилиндровыми. Так, в четырехцилиндровых двигателях изучаемых легковых автомобилей за два оборота коленчатого вала получается уже не один, а четыре рабочих хода (по одному в каждом цилиндре).
Для равномерной и плавной работы многоцилиндрового двигателя одноименные такты в разных его цилиндрах должны чередоваться в определенной последовательности. Эта установленная последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называется порядком работы двигателя.
Порядок работы двигателя зависит от расположения шатунных шеек с кривошипами на коленчатом валу и кулачков на
распределительном валу. Если в четырехцилиндровом двигателе (рис. 6), у которого шатунные шейки расположены попарно под углом 180° (первая с четвертой и вторая с третьей) в одной плоскости, в первом цилиндре в течение первого полуоборота коленчатого вала происходит рабочий ход, то в четвертом цилиндре в это время — впуск. При этом поршни второго и третьего цилиндров одновременно будут двигаться вверх, совершая соответственно выпуск и сжатие. Тогда за следующие три полуоборота коленчатого вала произойдет рабочий ход последовательно в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндрах. Такой порядок работы цилиндров (1-3-4-2) применен на всех изучаемых двигателях. Порядок работы необходимо знать для правильного присоединения проводов высокого напряжения к свечам при установке зажигания, а также для регулировки тепловых зазоров в механизме газораспределения.
|
Цилиндры 12 3 4
|
Рабочий ход |
gj |
l туо&орот-180^ jf.g J 2 полуоборот J полуоборот-180^ флщвборап-^Ш)' |
Впуск |
Сжатие |
Выпуск |
|
Рис. б. Порядок работы цилиндров двигателя
Общая компоновка двигателя на примере двигателя ВАЗ-2105 приведена на рис. 7 (стр. 26-27). Основные технические характеристики изучаемых двигателей приведены в табл. 2.
Кривошипно-шатунный механизм
Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала и передачи крутящего момента на трансмиссию. Он состоит из неподвижных (блока цилиндров, головки цилиндров, картера, поддона картера) и подвижных (поршней с пальцами и кольцами, шатунов, коленчатого вала с подшипниками, маховика) деталей.
Конструктивные особенности деталей кривошипно-шатунного механизма. Блок цилиндров двигателей ВАЗ и МеМЗ отливают вместе с цилиндрами (рис. 8, а, стр. 28), внутренние поверхности которых обрабатывают шлифованием. Пространство между внутренней поверхностью стенок блока и цилиндрами образует рубашку охлаждения 7, заполняемую жидкостью для охлаждения цилиндров. В поперечных перегородках нижней части картера блока расположены пять опор 1 коренных шеек коленчатого вала с крышками 11. Снизу картер блока закрывается поддоном 10 с прокладкой 9, в котором помещается необходимый запас масла для смазочной системы. Торцовая часть блока, в которой размещают детали привода распределительного вала, закрывается крышками.
На двигателях УЗАМ-ЗЭ1 и 412 блок цилиндров (рис. 8, б) с картером 8 отливается отдельно от цилиндров. Цилиндрами являются легкосъемные чугунные гильзы 15, устанавливаемые в гнездах 16 блока с уплотнительными кольцами 13.
Головка блока цилиндров отливается из алюминиевого сплава и является общей для всех цилиндров. В ней размещаются: снизу — верхние стенки камер сгорания, сверху — распределительный вал с клапанным механизмом, сбоку имеются резьбовые отверстия для установки свечей зажигания. Двойные стенки головки образуют пространство, соединенное с рубашкой охлаждения блока цилиндров, по которому циркулирует охлаждающая жидкость. Головка крепится к блоку цилиндров болтами или шпильками с гайками. Для уплотнения стыка между головкой и блоком цилиндров устанавливается металлоасбестовая прокладка 6. Головка цилиндров закрывается стальной штампованной (двигатели ВАЗ-2105, -2106) или алюминиевой (остальные двигатели) крышкой 4 с уплотнительной прокладкой 5.
Поршни 4 (рис. 9, стр. 29) отливаются из алюминиевых сплавов. Днище поршня образует нижнюю стенку камеры сгорания и воспринимает давление газов при их расширении. В головке поршня выполнены цилиндрические канавки, в которые устанавливают поршневые кольца 6 (рис. 9, а). Вследствие неодинакового расширения головки и юбки поршня (головка больше нагревается, поэтому больше расширяется) диаметр головки де-
Рис. 7. Двигатель автомобиля ВАЗ-2105: а — общий вид; б — поперечный разрез; 1 — коленчатый вал; 2 — зубчатый шкив коленчатого вала; 3 — шкив привода вентилятора водяного насоса и генератора; 4 — храповик; 5 — крышка привода распределительного вала; б — средняя крышка; 7 — шкив генератора; 8 — зубчатый шкив привода масляного насоса и распределителя зажигания; 9 — вентилятор; 10 — блок цилиндров: 11 — натяжной ролик; 12 — зубчатый ремень; 13 — головка блока цилиндров; 14 — зубчатый шкив распределительного вала; 15 — верхняя крышка; 16 — выпускной клапан; 17 — впускной клапан; 18 — распределительный вал; 19 — крышка механизма газораспределения; 20 — прокладка головки блока цилиндров; 21 — |
лают меньше диаметра юбки. Юбка поршня в поперечном сечении овальная с меньшей осью вала в плоскости поршневого пальца и большей —■ в плоскости действия боковых сил, что дает возможность уменьшить зазор между поршнями и цилиндром и исключить стуки при работе холодного двигателя. В средней части поршня в юбке имеются две бобышки 27 (рис. 9, б)
|
маховик; 22 — кронштейн передней опоры; 23 — буфер подушки передней опоры; 24 — подушка; 25 — картер; 26 — поршень; 27 — пробка для слива маета; 28 — шатун; 29 и 40 — соответственно вал и шестерня привода масляного и распределителя зажигания; 30 — поддон; 31 — провод, соединяющий двигатель с «массой»; 32 — рубашка охлаждения; 33 — выпускной трубопровод; 34 — впускной трубопровод; 35 — карбюратор; 36 — воздушный фильтр; 37 — распределитель зажигания; 38 — свеча; 39 — топливный насос; 41 — штуцер масляного фильтра;
42 — масляный фильтр; 43 — масляный насос; 44 — маслоприемник
для установки поршневого пальца 9. Ось отверстия под поршневой палец в бобышках смещена в правую сторону от оси двигателя. Такое смещение обеспечивает более плавное перемещение поршня при изменении направления движения в зоне ВМТ при рабочем ходе, что уменьшает боковое давление поршня на стенку цилиндра и износ последнего.
Дата добавления: 2015-08-27; просмотров: 327 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
