Причины возникновения колебаний.

Колебания возникают под действием возмущающих факторов или возбудителей колебаний. При этом колебания бывают:

вынужденные
собственные
свободные

При движении автомобиля на управляемые колеса всегда действуют силы, стремящиеся отклонить их от заданного положения. В силу наличия зазоров и податливости деталей рулевого управления колеса отклоняются даже при фиксированном положении рулевого механизма.

Это может явиться одной из причин неустойчивого движения автомобиля.

Устойчивость прямолинейного движения автомобиля обеспечивается стабилизацией управляемых колес.

Стабилизация управляемых колес - это свойство управляемых колес сохранять нейтральное положение (занимаемое ими при прямолинейном движении) и автоматически в него возвращается после прекращения действия возмущающей силы.

Стабилизация управляемых колес повышает безопасность движения и облегчает воителю управление автомобилем.

Стабилизация управляемых колес достигается за счет установки шкворней с наклоном в поперечной и продольной плоскостях с стабилизирующего момента эластичных шин при их качении с боковым уводом.

Стабилизация управляемых колес за счет поперечного наклона шкворней.

Угол поперечного наклона шкворня - это угол между осью шкворня и вертикальной плоскостью, параллельной продольной оси машины.

Билет 5

Вопрос 1

Ответ в тетради

Вопрос 2

Сила сопротивления качению колес автомобиля при движении автомобиля по горизонтальной дороге определяется в Н по формуле:

. (2.14)

где – сила тяжести автомобиля.

Коэффициент сопротивления качению определяется экспериментально и, в основном, зависит от материала и конструкции шин, давления воздуха в них, твердости и состояния дорожного покрытия, сопротивления подвески деформациям при перекатывании колес через неровности дороги и режима движения автомобиля.

Коэффициент изменяется в широких пределах: от 0,007.0,012 на асфальтобетонном или цементобетонном покрытии в хорошем состоянии до 0,15.0,30 на сухом песке.

Коэффициент при увеличении скорости автомобиля возрастает. При номинальных нагрузках на колесо и давлениях воздуха в шине рост коэффициента становится заметным при V = 15.20 м/с (54.72 км/ч). Значение коэффициента сопротивления качению в зависимости от скорости движения автомобиля V может быть определено по эмпирической формуле:

, (2.15)

где - коэффициент сопротивления качению при движении автомобиля с малой скоростью (рекомендуемое для расчета значение = 0,009); - скорость движения автомобиля, км/ч.

Значения и соответствующие им значения заносим в табл. 2.3.

В нижней части графика тяговой характеристики автомобиля (рис. 2.2) наносим кривую , построенную для одного значения. При движении автомобиля по горизонтальной дороге, что предполагается при выполнении этой работы, .

Вопрос 3

Какаха

Билет 6

Вопрос 1

Пиздец

Билет 7

Вопрос 1

О полноте, скорости и своевременности сгорания можно судить по развернутой индикаторной диаграмме, в которой условно выделяют три фазы.

Первая фаза сгорания (01) начинается в момент зажигания смеси. Она формирует фронт пламени. Заканчивается первая фаза, когда давление в цилиндре в результате выделения теплоты становится выше, чем при сжатии смеси до ВМТ без сгорания.

Для своевременного выделения теплоты при наивыгодных условиях электрический разряд на электроды свечи подается в конце хода сжатия за 20—55° поворота коленчатого вала до прихода поршня в ВМТ. Этот угол поворота коленчатого вала называется углом опережения зажигания (Фоз). Температура искры может составлять до 10 000 К. В течение первой фазы сгорает около 2—3 % топлива, поданного в цилиндр. Продолжительность первой фазы 0,5—1 мс, что соответствует 10—30° поворота коленчатого вала.

Вторая фаза сгорания (02) — основная, во время этой фазы происходит распространение пламени по объему камеры сгорания. Начинается данная фаза с окончанием первой фазы и заканчивается в момент достижения максимального давления в цикле. Продолжительность второй фазы 1 — 1,2 мс, т. е. 25-30° поворота коленчатого вала. За это время выделяется примерно 75-85 % теплоты. Температура рабочего тела в конце этой фазы повышается до 2300 К, а давление достигает 3,5—5 МПа. К моменту окончания второй фазы сгорание не заканчивается, поэтому средняя температура газов продолжает расти.

Третья фаза сгорания (03) — догорание смеси, начинается в момент достижения максимального давления никла. Эта фаза характеризуется замедлением горения, так как у стенок камеры сгорания усиливается теплоотвод, ослабляется турбулентность и догорание обычно происходит в условиях недостатка кислорода. Вследствие замедления конечных процессов горения третья фаза не имеет четко выраженного окончания. Ориентировочно можно считать, что ее продолжительность составляет 1 — 1,5 мс, т. е. 20—35° угла поворота коленчатого вала.

В третьей фазе выделяется еще 10—15 % теплоты. В итоге общее тепловыделение за весь процесс сгорания составляет 80—91 %. Остальные 9—20 % теплоты теряются на теплопередачу через стенки цилиндра и на неполноту сгорания.

Максимальная температура в третьей фазе сгорания 2300-2600 К.

Вопрос 2

При движении нормальные реакции дороги, действующие на колеса автомобиля, не остаются постоянными по величине, а изменяются в зависимости от действия на автомобиль различных сил и моментов.

Вопрос 3

Нефть - маслянистая жидкость темно-бурого или почти черного цвета с характерным запахом. Она легче воды (плотность 0,73...0,97 г/см3), в воде практически нерастворима, распространена в осадочной оболочке Земли и являющаяся важнейшим полезным ископаемым. Залежи нефти находятся в недрах Земли на разной глубине, где нефть заполняет свободное пространство между некоторыми породами. Если она находится под давлением газов, то поднимается по скважине на поверхность Земли. По запасам нефти наша страна занимает одно из ведущих мест в мире.

Нефти состоят главным образом из углерода - 79,5 - 87,5 % и водорода - 11,0 - 14,5 % от массы нефти. Кроме них в нефтях присутствуют еще три элемента - сера, кислород и азот. Их общее количество обычно составляет 0,5 - 8 %. В незначительных концентрациях в нефтях встречаются элементы: ванадий, никель, железо, алюминий, медь, магний, барий, стронций, марганец, хром, кобальт, молибден, бор, мышьяк, калий и др. Их общее содержание не превышает 0,02 - 0,03 % от массы нефти. Указанные элементы образуют органические и неорганические соединения, из которых состоят нефти. Кислород и азот находятся в нефтях только в связанном состоянии. Сера может встречаться в свободном состоянии или входить в состав сероводорода.

Билет № 8

Вопрос № 1 Охарактерезуйте процесс сгорания топлива в дизельном двигателе.

Детонационное сгорание, причины его появления и способы устранения

Процесс сгорания топлива в дизелях с воспламенением от сжатия обычно принято разделять на три фазы.

Первая фаза — период задержки воспламенения, или период предварительного окисления, который зависит от химического и фракционного состава топлива, от температуры и давления рабочей смеси в камере сгорания. Наименьшим периодом задержки воспламенения обладают парафиновые углеводороды, затем идут нафтеновые и наибольшим периодом — ароматические.

Повышение температуры воздуха к моменту впрыска топлива увеличивает нагрев его, в результате чего возрастает скорость испарения, улучшается самовоспламеняемость топлива, сокращается первый период. При повышении давления температура самовоспламенения снижается. Кроме того, при тонком распиливании повышается поверхностное испарение, происходит наиболее равномерное распределение топлива по объему цилиндра, что также вызывает сокращение первого периода.

Вторая фаза — период быстрого сгорания топлива и резкого нарастания давления, зависящий от количества топлива, впрыснутого в цилиндр, а также от скорости распространения пламени. Если при этом периоде интенсивность приращения давления не превышает 4—6 кГ/см2 за время поворота коленчатого вала на 1°, то принято считать, что двигатель будет работать нормально. Большие величины приращения давления в цилиндрах вызывают жесткую работу дизеля (стуки), при этом повышается давление на подшипники.

Третья фаза — период замедленного регулируемого горения, зависящий от скорости подаваемого во времени топлива и от протекания первых двух фаз.

Общей основной характеристикой для всех видов топлива является теплота его сгорания. Теплотой сгорания топлива называется количество тепла в кал (калориях), которое выделяется при полном сгорании единицы массы или объема топлива. Различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива

В дизельных двигателях уровень сжатия намного выше, от чего топливо нагревается до пятисот градусов, и самовоспламеняется без помощи искры. В бензиновых моторах уровень сжатия намного меньше, соответственно, и температура в цилиндрах ниже. Кроме того, способность самовозгораться у бензина ниже, чем у дизельного горючего.

Детонация двигателя при выключении. После того как выключили зажигание, мотор автомобиля может временами продолжать работать, то есть «дергается». Частота вращательных движений коленчатого вала то увеличивается, то уменьшается. И происходящее в камере сгорания напоминает процесс самовозгорания топлива в дизельном двигателе. Это явление называется «дизелинг». Не нужно его путать с детонацией, это другое явление и ничего общего с детонацией не имеет.

Дизелинг появляется при некорректной регулировке холостого хода. В случае если система загрязнена и смесь обогащают принудительным способом, путем закручивания винта количества. Свыше меры приоткрывают заслонку первой камеры, при этом получается, что всегда работает главная дозирующая система. Это так же может служить причиной детонации на холостых оборотах.

Причиной детонации в современных двигателях, включая ВАЗ, чаще всего является низкое качество топлива и количество примесей в нем. Прежде чем ехать в сервис попробуйте сменить заправку. Если детонация не исчезнет, то необходимо проверить работу топливной системы с помощью компьютерной диагностики. Так же необходимо обратиться в сервис в том случае, если детонация сильная.

2 Тяговая характеристика автомобиля

Тяговой характеристикой называют зависимость силы тяги от скорости автомобиля на определенной передаче при полной подаче топлива.

При движении автомобиля на первой передаче при ne=585об/мин и Мe=179,28 Н*м со скоростью:

, (19)

сила тяги будет равна:

, (20)

Расчеты скоростей движения автомобиля на передачах и величины силы тяги РТ им соответствующие сводим в таблицу 2 и строим график тяговой характеристики (рисунок 2).

Таблица 2 - Скорости движения и сила тяги на передачах

Параметры	Число оборотов коленчатого вала, об/мин
Ne, кВт	10,98	19,78	30,92	52,58	69,24	75,90	67,57
Me, Н*м	179,28	188,90	196,86	200,83	188,90	161,06	117,32
V1, км/ч	6,00	10,26	15,39	25,64	35,90	46,16	56,42
V2, км/ч	9,13	15,61	23,41	39,02	54,63	70,24	85,85
V3, км/ч	13,82	23,62	35,43	59,05	82,67	106,29	129,91
V4, км/ч	21,00	35,90	53,85	89,75	125,65	161,56	197,46
Pт1, Н; η1=0,9	5379,74	5668,46	5907,14	6026,47	5668,46	4833,11	3520,42
Pт2, Н; η1=0,91	3574,54	3766,38	3924,96	4004,26	3766,38	3211,33	2339,12
Pт3, Н; η1=0,92	2388,26	2516,44	2622,39	2675,37	2516,44	2145,59	1562,84
Pт4, Н; η1=0,93	1588,30	1673,55	1744,01	1779,24	1673,55	1426,92	1039,36

Длины шкал чисел оборотов при движении на третьей, второй и первой передачах соответственно равны:

; ; ; (21)

Рисунок 2 – Скоростные характеристика тяговой силы.

3 Перечислите и охарактеризуйте требования предъявляемые к бензинам

К бензинам предъявляются следующие требования:

 сохранение качеств при хранении и транспортировке; незначительное образование отложений в двигателе;

 обеспечение бесперебойной подачи в систему питания;

 образование горючей смеси необходимого состава;

 обеспечение нормального и полного сгорания полученной смеси в двигателях (без возникновения детонации);

 отсутствие коррозионного воздействия на детали двигателя;

Основные показатели качества бензинов: детонационная стойкость, фракционный со-став, давление насыщенных паров и химическая стабильность. 14

Каждое из перечисленных требований выражается одним или несколькими показате-лями, которые устанавливаются государственными стандартами.

Для соблюдения перечисленных требований бензин должен иметь определенные па-раметры свойств и показателей, характеризующих его качество.

Свойства и показатели автомобильного бензина разделяют на несколько групп:

 первая – влияющие на хранение и образование отложений;

 вторая – влияющие на подачу топлива от бака до камер сгорания;

 третья – влияющие на смесеобразование;

 четвертая – влияющие на процесс сгорания;

 пятая – коррозионные свойства бензинов

Билет 9

Вопрос 1

Индикаторной мощностью N_i называют мощность, развиваемую газами внутри цилиндра двигателя. Единицами измерения мощности являются лошадиные силы (л. с.) или киловатты (квт); 1 л. с. = 0,7355 квт.

Для определения индикаторной мощности двигателя необходимо знать среднее индикаторное давление p_i т. е. такое условное постоянное по величине давление, которое, действуя на поршень в течение только одного такта сгорание—расширение, могло бы совершить работу, равную работе газов в цилиндре за весь цикл.

Это давление p_i можно подсчитать по полезной площади индикаторной диаграммы (на рис. 1 и 2 она заштрихована). Для карбюраторных двигателей величина р_iсоставляет 8—12 кг/см², а для дизельных — 7,5—10,5 кг/см².

Если известно p_i, то индикаторную мощность четырехтактного двигателя можно выразить следующей формулой:

где p_i — среднее индикаторное давление, кг/см²;
V_л — сумма рабочих объемов всех цилиндров (литраж) двигателя дм3 или л;
n — число оборотов коленчатого вала в минуту.

Литраж двигателя определяется по формуле:

где π — постоянное число, равное 3,14;
D — диаметр поршня, дм;
S — ход поршня, дм;
i — число цилиндров двигателя.

Эффективной мощностью N_e называют мощность, получаемую на коленчатом валу двигателя. Она меньше индикаторной мощности N_i на величину мощности, затрачиваемой на трение в двигателе (трение поршней о стенки цилиндров, шеек коленчатого вала о подшипники и др.) и приведение в действие вспомогательных механизмов (газораспределительного механизма, вентилятора, водяного, масляного и топливного насосов, генератора и др.).

Для определения величины эффективной мощности двигателя можно воспользоваться приведенной выше формулой для индикаторной мощности, заменив в ней среднее индикаторное давление p_i средним эффективным давлением р_е (р_еменьше p_i на величину механических потерь в двигателе).

На практике эффективную мощность N_е определяют путем испытания двигателя на тормозных стендах (электрических или гидравлических), пользуясь следующей формулой:

где М_е — крутящий момент двигателя, кгм, равный произведению окружной силы на маховике на радиус маховика;
n — число оборотов коленчатого вала в минуту.

Эффективная мощность повышается с увеличением крутящего момента и числа оборотов коленчатого вала (до некоторого предела).

Эффективная мощность и крутящий момент тем больше, чем больше:

1. литраж двигателя (т. е. диаметр и число цилиндров, длина хода поршня);

2. наполнение цилиндров, которое повышается при усовершенствовании камер сгорания, уменьшении сопротивления впускной и выпускной систем, снижении подогрева горючей смеси, установке многокамерных карбюраторов и общем улучшении конструкции двигателя;

3. степень сжатия, так как при ее повышении увеличивается скорость горения рабочей смеси, повышается температура и давление газов в начале такта сгорание — расширение, уменьшается количество тепла, уходящего с отработавшими газами и охлаждающей жидкостью.

Предельные значения степени сжатия ограничиваются свойствами применяемого топлива — октановым числом бензина.

Эффективная мощность изменяется с изменением угла опережения зажигания. Наивыгоднейшая величина этого угла зависит от числа оборотов коленчатого вала, нагрузки двигателя, сорта топлива и состава смеси.

Эффективная мощность тем больше, чем меньше потери на трение в двигателе и приведение в действие вспомогательных механизмов двигателя.

Литровой мощностью называют наибольшую эффективную мощность, получаемую с одного литра рабочего объема цилиндров двигателя.

Литровая мощность карбюраторных двигателей современных легковых автомобилей достигает 40—50 л. c. / л.

Одним из способов повышения, эффективной мощности двигателя без существенного увеличения его веса является наддув. Так, Ярославский моторный завод производит V-образные четырехтактные дизельные двигатели с турбонаддувом: 8-цилиндровые ЯМЗ-238Н (300—320 л. с.) и 12-цилиндровые ЯМЗ-240Н (500—520 л. с.).

Вопрос 2

Для вывода уравнения движения рассмотрим разгон автомоби­ля на подъеме (рис. 3.21).

Спроецируем все силы, действующие на автомобиль, на по­верхность дороги:

R _{x 2} – R _{x 1} – Р _п – Р _в – Р _и = 0.(3.19)

Подставим в формулу (3.19) касательные реакции дороги R _{x 1} и R _{x 1}, объединим члены с коэффициентом сопротивления каче­нию f и члены с ускорением j и, принимая во внимание соотно­шения f (R _{z 1} + R _{z 2}) = P _к и J _{k 1} + J _{k 2} = J _k, aтакже коэффициент уче­та вращающихся масс, получим уравнение движения автомобиляв общем виде:

Р _т – Р _к – Р _п – Р _в – Р _и = 0,

ИЛИ

Р _т – Р _д – Р _в – Р _и = 0. (3.20)

Уравнение движения автомобиля выражает связь между дви­жущими силами и силами сопротивления движению. Оно позво­ляет определить режим движения автомобиля в любой момент.

Так, например, при установившемся (равномерном) движе­нии

Р _т – Р _д – Р _в = 0,

Из уравнения (3.20) следует, что безостановочное движение автомобиля возможно только при условии

Р _т ≥ Р _д + Р _в.

Рис. 3.21. Схема сил, действую­щих на автомобиль на подъеме

Данное неравенство связыва­ет конструктивные параметры ав­томобиля с эксплуатационными факторами, обусловливающими сопротивление движению. Одна­ко оно не гарантирует отсутствия буксования ведущих колес. Безо­становочное движение автомоби­ля без буксования ведущих колес возможно лишь при соблюдении условия

Р _сц ≥ Р _т ≥ Р _д + Р _в.

Условие равномерного движения при отсутствии буксования ведущих колес записывается в виде

Р _сц ≥ Р _т = Р _д + Р _в.

Вопрос 3

Октановое число является важнейшей характеристикой бензина, определяющей его антидетонационные свойства. Так как от октанового числа в значительной степени зависит качество бензина, его определение составляет сущность всех анализов, выполняемых для оценки свойств автомобильного и авиационного топлива. Октановое число конкретного бензина определяется путем сравнения его свойств со свойствами стандартного бензина с известным октановым числом, которое проводится в строго контролируемых условиях на специальной установке, представляющей собой двигатель внутреннего сгорания. В соответствии со стандартами ASTM D2699 и ASTM D2700 различают октановое число, определенное по моторному методу (MON) и октановое число, определенное по исследовательскому методу (RON).

Определение октанового числа бензина на нефтеперегонных предприятиях является важнейшей частью контроля качества продукции. Такое определение позволяет оптимизировать производственный процесс с целью получения продуктов перегонки нефти с заданными свойствами. Так как к установкам для определения октанового числа бензина предъявляются повышенные технические требования, эти установки являются одними из самых сложных и дорогих из всех средств определения свойств нефтепродуктов и контроля их качества. Применяется для измерения детонационной устойчивости автомобильных и авиационных топлив двигателей с искровым зажиганием, обеспечивает широкие исследовательские возможности, может быть использована для проведения длительных экспериментов, например, на нефтеперегонных предприятиях.

Билет 10

Вопрос 1

- В зависимости от того, к какой мощности отнесен расход топлива,

Различают:

1. удельный индикаторный расход

2. удельный эффективный расход топлива.

Слово «удельный» часто опускается. Эффективный расход топлива является важным параметром ДВС, всегда указан в заводском паспорте двигателя и является показателем экономичности двигателя по расходу топлива.

Единица измерения gi килограмм на джоуль (кг/дж) показывает количество топлива (в кг), которое затрачивается на получение 1 дж индикаторной работы в цилиндре.

Учитывая, что 1 вт=1 дж, получим 1 дж=1 вт∙1 сек.Значит, единицей измерения расхода топлива является кг/ (вт ∙ сек). *

В практике эксплуатации двигателей мощность принято измерять
в киловаттах (квт), а расход топлива указывать на час,

g_{i = G \ Ni , где} g_{i- индикаторный удельный расход топлива кг\(кВт час)}

G-часовой расход топлива кг\час
Ni- индикаторная мощность кВт

При измерении мощности в лошадиных силах (л. с.) индикаторный расход топлива

определяют по соотношению 1 кВт = 1.36 л.с или 1л.с. = 0.775 кВт.

Вопрос 2

Дата добавления: 2015-07-16