Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• 1 Система питания бензинового двигателя типа GDI
• 1.1 Устройство двигателей GDI
• 1.2 Работа двигателей GDI
• 2 Синхронизаторы
• 2.1 Устройство синхронизатора
• 2.2 Работа синхронизатора
• 3 Система активной безопасности TRC
• 3.1 Устройство и принцип работы системы TRC
• 4 Технические характеристики автомобиля МАЗ-5335
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ВВЕДЕНИЕ
• Цель учебной практики - закрепление теоретических знаний по устройству агрегатов, систем и узлов современных автомобилей. Основной задачей учебной практики является получение практических знаний по устройству автомобилей, необходимых для изучения специальных дисциплин, расширение теоретических знаний по устройству и работе узлов и систем автомобиля, формирование навыков самостоятельной познавательной деятельности, в развитии технического мышления и способности систематизировать информацию, а также получения практических навыков монтажа основных узлов и механизмов на автомобиле, разборке, сборке, регулирования и определения технического состояния узлов и систем автомобиля, пользования контрольно-измерительными приборами, инструментом, шаблонами, приборами для настройки и регулировке наиболее важных узлов объектов профессиональной деятельности .

1 Система питания бензинового двигателя типа GDI

На Mitsubishi раньше других осознали, какую пользу может принести непосредственный впрыск в условиях ужесточения экологических норм, а бензин в Японии дешевым никогда не был. 15 лет усилий увенчались успехом: первые доведенные до готовности к производству моторы с непосредственным впрыском бензина были представлены публике на Франкфуртском и Токийском автосалонах осенью 1995 г. Их обозначили GDI - Gasoline Direct Injection -- непосредственный впрыск бензина. Технология "GDI" признана технологией года в Японии, Германии, Англии. Двигатель GDI запущен в серийное производство. Спустя год на японском рынке появился серийный Mitsubishi Galant 1.8 GDI, и, наконец, в 1997 г. европейцам была предложена Carisma с двигателем 1.8 GDI.

1.1 Устройство двигателей GDI

Двигатель Mitsubishi GDI напоминает по конструкции и обычный бензиновый, и дизель. В каждом цилиндре присутствует и свеча зажигания, и форсунка, а топливо подается насосом высокого давления под давлением 5 МПа (50 атм.). Подачу топлива под таким давлением осуществляет топливный насос высокого давления. Например, на двигателе 6G74 GDI в этом участвует клапан мембранного типа, а на двигателе 4G94GDI - семь маленьких плунжеров, расположенных в специальной "обойме". Топливный односекционный плунжерный насос GDI в разобранном состоянии изброжен на рисунке 1.1

И клапан мембранного типа, и плунжера являются деталями высокой точности и их поверхности обработаны с чистотой не менее 14 класса. Поэтому, если в топливе будут посторонние примеси или грязь, то, через некоторое время эксплуатации топливный насос высокого давления засорится, то есть уже не будет нагнетать топливо в вихревые форсунки с нужным давлением. Во избежание этого конструкторами предусмотрена очистка топлива, которая имеет несколько ступеней:

· Первая очистка топлива производится "сеточкой" топливоприемника топливного насоса, расположенного непосредственно в топливном баке.

· Вторая очистка топлива осуществляется "обычным" топливным фильтром (на Mitsubishi он располагается под днищем автомобиля, на Toyota в баке).

· Третья очистка топлива происходит при поступлении топлива в топливный насос высокого давления: на "входе" топливопровода стоит "сеточка - стакан", диаметром 4 мм и высотой 9мм.

· Четвертая очистка топлива осуществляется при ВЫХОДЕ топлива из "топливной рейки" обратно в бак - конструктивно "выход" топлива осуществляется опять же через корпус топливного насоса высокого давления: там стоит такая же "сеточка-стакан".

Хотя даже такие сильные системы очистки топлива не позволяют долго ездить на российском бензине. Уже через несколько тысяч километров фильтры в ТНВД приходится менять.

Поршень необычный -- сверху есть выемка сферической формы. Это показано на рисунке 1.2. Форма поршня обеспечивает три важные функции. Во-первых, позволяет задать воздушному потоку нужное направление движения. Во-вторых, направляет впрыскиваемое топливо непосредственно к свече зажигания, что важно при работе на предельно бедных смесях. В-третьих, определяет распространение фронта пламени.

Форсунка обеспечивает два различных режима впрыскивания топлива. Впускной трубопровод подходит к цилиндру сверху. Это позволяет получить падающий поток воздуха, который после контакта с поршнем разворачивается и устремляется вверх, закручиваясь по часовой стрелке (такая организация воздушного потока позволяет достичь оптимальной концентрации топлива непосредственно около свечи). По почти прямому трубопроводу поток движется с очень высокой скоростью, и даже когда поршень достиг нижней мертвой точки, еще некоторое количества воздуха входит в цилиндр по инерции.

Рисунок 1.1 - Односекционный плунжерный ТНВД GDI

1-магнитный привод: приводной вал и шлицевый вал с магнитной проставкой между ними; 2-опорная пластина плунжеров; 3-обойма с плунжерами; 4-седло обоймы плунжеров; 5-редукционный клапан камеры высокого давления; 6-клапан регулируемого высокого давления на выходе с форсунок-регулятор давления топлива; 7-пружинный демпфер; 8-барабан с нагнетательными камерами плунжеров; 9-шайба-разделитель камер низкого и высокого давления с холодильниками для смазки бензином; 10-корпус ТНВД с электромагнитным клапаном сброса и с портом для манометра

Рисунок 1.2 - Камера сгорания в двигателе GDI

1.2 Работа двигателей GDI

В основном в работе GDI различаются три возможных режима в зависимости от режима движения. Работа на сверхбедных смесях. Этот режим используется при малых нагрузках: при спокойной городской езде и движении на скоростях до 120 км/ч. В этом случае топливо подается в цилиндр практически как в дизеле -- в конце такта сжатия. Топливо впрыскивается компактным факелом и, смешиваясь с воздухом, направляется сферической выемкой поршня. В результате наиболее обогащенное топливом облако оказывается непосредственно около свечи зажигания и благополучно воспламеняется, поджигая затем бедную смесь. В результате двигатель устойчиво работает даже при общем соотношении воздуха и топлива в цилиндре 40:1.

Работа на стехиометрической смеси. Этот режим используется при интенсивной городской езде и высокоскоростном движении. При стехиометрическом составе смеси с воспламенением никаких проблем не возникает. Впрыск топлива осуществляется в процессе такта впуска. Топливо впрыскивается коническим факелом, распыляется по всему цилиндру и, испаряясь, охлаждает при этом воздух в цилиндре. Благодаря охлаждению снижается вероятность детонации и калильного зажигания.

Третий режим, реализуемый системой управления GDI, позволяет повысить крутящий момент двигателя в том случае, когда водитель, двигаясь на малых оборотах, резко нажимает педаль акселератора, например при обгоне. Когда двигатель работает на малых оборотах, а в него вдруг подается обогащенная смесь, сильно возрастает вероятность детонации. Поэтому впрыск осуществляется в два этапа. Небольшое количество топлива впрыскивается в цилиндр на такте впуска и охлаждает воздух в цилиндре. При этом цилиндр заполняется сверхбедной смесью (примерно 60:1), в которой детонационные процессы не происходят. Затем, в конце такта сжатия, подается компактная струя топлива, которая доводит соотношение воздуха и топлива в цилиндре до «богатого» 12:1.

Преимуществами двигателей GDI являются: устойчивая работа двигателя на очень бедной смеси; уменьшенный на 10% расход топлива и на 20% выброс углекислого газа; повышенная до 12-12,5 степень сжатия.

Основным и самым главным недостатком является необходимость использования высококачественного топлива. При использовании некачественного топлива в первую очередь из строя выходит топливный насос высокого давления. В нем засоряются фильтры, в разы увеличивается износ деталей и падает производительность насоса. Насос не может создать необходимое давление топлива на впрыске, в следствии чего смесеобразование происходит неправильно. Это приводит к значительным потерям мощности.

2 Синхронизаторы

Все современные механические коробки передач, а также роботизированные коробки передач являются синхронизированными. В таких коробках для того, чтобы включить передачу, производится выравнивание частоты вращения вала и шестерни. Синхронизацию обеспечивает одноименное устройство - синхронизатор. Он изображен на рисунке 2.1. Помимо плавного переключения передач синхронизатор снижает износ механического соединения, шум при переключении и, тем самым, увеличивает срок службы коробки передач.

Синхронизаторами оборудуются все передачи коробки передач легкового автомобиля, в том числе передача заднего хода. Принцип действия синхронизатора основан на использовании сил трения при выравнивании скоростей. Чем выше разница в частотах вращения вала и шестерни, тем больше должна быть величина силы трения для их синхронизации. Выполнение данного условия достигается путем увеличения площади поверхности соприкосновения - установкой дополнительных фрикционных колец.

Рисунок 2.1 - Синхронизатор

К синхронизаторам предъявляются следующие требования: высокая эффективность действия, обеспечивающая малое время синхронизации; высокая износостойкость трущихся поверхностей и достаточная прочность деталей, воспринимающих нагрузки; малые габариты конструкции.

Синхронизаторы классифицируются: по припишу действия - на простые и инерционные; по конструктивному исполнению - на конусные и дисковые; по принципу обслуживания передач - на индивидуальные и центральные.

Простые синхронизаторы не препятствуют включению передачи до полного выравнивания угловых скоростей соединяемых деталей КПП, что обычно сопровождается появлением ударных нагрузок и шума. Инерционные синхронизаторы получили наибольшее распространение в КПП автомобилей, так как имеют устройство блокировки для безударного и бесшумного включения передачи. Конусные и дисковые синхронизаторы отличаются друг от друга исполнением фрикционного элемента.

В современных КП наибольшее распространение получили конусные синхронизаторы. Индивидуальный синхронизатор служит для включения только одной передачи, если он одностороннего действия, и двух передач, когда он двухстороннего действия. В современных КПП они получили самое широкое распространение.

2.1 Устройство синхронизатора

Синхронизатор состоит из ступицы с сухарями, муфты включения, блокирующего кольца и шестерни с фрикционным конусом. Конструктивной основой синхронизатора является ступица. Она имеет внутренние и наружные шлицы. С помощью внутренних шлицев ступица соединяется с вторичным валом коробки передач и имеет возможность осевого перемещения по нему в разные стороны. Наружные шлицы соединяют ступицу с муфтой включения. Схема синхронизатора представлена на рисунке 2.2.

По окружности ступицы под углом 120° выполнены три паза, в которые установлены подпружиненные сухари. В синхронизаторе сухари нажимают на блокирующее кольцо при включении передачи и способствуют блокировке муфты на этапе синхронизации.

Рисунок 2.2 - Схема синхронизатора

1 - блокирующее кольцо; 2 - ступица; 3,9 - сухарь; 4 - кольцевая пружина; 5 - фрикционный конус шестерни; 6,10 - шестерни; 7 - блокирующее кольцо; 8 - муфта синхронизатора

Муфта включения (другое название - муфта синхронизатора) обеспечивает жесткое соединение вала и шестерни. Муфта насажена на ступицу и имеет внутренние шлицы. На шлицах выполнена кольцевая проточка, в которой размещаются выступы сухарей. Снаружи муфта синхронизатора соединяется с вилкой коробки передач.

Блокирующее кольцо обеспечивает синхронизацию и препятствует замыканию муфты до момента выравнивания скоростей вала и шестерни. С внутренней стороны блокирующее кольцо имеет коническую поверхность, которая взаимодействует с фрикционным конусом шестерни. Снаружи блокирующее кольцо имеет шлицы, с помощью которых производится блокировка муфты включения.

На торцевой поверхности блокирующего кольца со стороны ступицы выполнено три паза, в которые входят сухари ступицы. Пазы препятствуют прокручиванию кольца при соприкосновении с фрикционным конусом (в них упираются сухари). Размер пазов в 1,5 раза превышает размер сухарей. В некоторых конструкциях синхронизаторов, наоборот, на блокирующем кольце выполнены выступы, а пазы - в ступице.

Для увеличения поверхности соприкосновения, снижения усилия при переключении передач применяются многоконусные синхронизаторы: двухконусный, трехконусный. Например, в трехконусном синхронизаторе помимо блокирующего (наружного) кольца устанавливается еще внутреннее и промежуточное кольца. Для предотвращения проворачивания на кольцах выполнены выступы, которые фиксируются в пазах шестерни и блокирующего кольца.

2.2 Работа синхронизатора

В нейтральном положении рычага коробки передач муфты синхронизаторов находятся в среднем положении, шестерни на ведомом валу вращаются свободно, поток мощности не передается.

При включении передачи вилка перемещает муфту синхронизатора из среднего положения в направлении шестерни. Вместе с муфтой сдвигаются сухари, которые воздействуют на блокирующее кольцо. Кольцо прижимается к конусу шестерни. На поверхности возникает сила трения, которая поворачивает кольцо до упора сухарей в пазах кольца (кольцо стопорится от проворачивания). В этом положении блокирующее кольцо препятствует дальнейшему продвижению муфты синхронизатора по оси вала, так как торцы шлицев блокирующего кольца располагаются напротив торцов шлицев муфты. Весь процесс синхронизации представлен на рисунке 2.3.

а

б

в

Рисунок 2.23- Работа синхронизатора

а - исходное положение синхронизатора; б - синхронизация; в - включение передачи; 1 - сухарь; 2 - включаемая шестерня; 3 - блокирующее кольцо; 4 - муфта синхронизатора; 5 - ступица; 6 - торец шлица муфты синхронизатора; 7 - торец шлица блокирующей муфты; 8 - паз в ступице; 9 - выступ блокирующего кольца; 10 - зубчатый венец шестерни

Далее под действием сил трения происходит синхронизация скоростей шестерни и ведомого вала. Когда скорости выравнены, под нажимом шлицев муфты блокирующее кольцо поворачивается в противоположную сторону, блокировка муфты снимается, шлицы муфты свободно проходят для зацепления с венцом шестерни. Происходит жесткое соединение вторичного вала коробки передач и шестерни.

Несмотря на множество операций, весь процесс синхронизации и включения передачи занимает доли секунды.

3 Система активной безопасности TRC

Traction control system (TCS) - антипробуксовочная система, разработанная Toyota и применяющаяся на авто марок Toyota и Lexus. Считается самой современной и эффективной антипробуксовочной системой на сегодняшний день. Антипробуксовочная система является вторичным элементом безопасности, который работает с антиблокировочной тормозной системой ABS, на легковых, грузовых автомобилях и внедорожниках. Эта электрогидравлическая система автомобиля, упрощает управление авто при влажной дороге. Она предотвращает потерю сцепления колёс с дорогой благодаря постоянному контролю за буксованием ведущих колёс машины. Результат работы системы TRC представлен на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Траектория движения автомобиля с системой TRC и без нее

TRC помогает предотвратить потерю сцепления колес транспортного средства с дорогой при помощи электрогидравлической системы, которая контролирует двигатель и тормоза в неблагоприятных дорожных условиях или если водитель использует чрезмерное ускорение и колеса начинают скользить на асфальте. Этим система TRC помогает водителю сохранять контроль над автомобилем.

К преимуществам этой технологии можно отнести следующие характеристики: уменьшение возможностей повредить покрышки; увеличение ресурсов двигателя; безопасность движения в поворотах и безопасное и комфортное начало движение автомобиля на мокрой, зимней и прочей дороге с плохим сцеплением шин с дорогой; уменьшенный расход топлива.

3.1 Устройство и принцип работы системы TRC

Система TRC построена на антиблокировочной системе тормозов ABS. Функции, реализованные в TRC Ї это блокировка дифференциала, управление крутящим моментом двигателя и тормозами автомобиля. Схема системы изображена на рисунке 3.2.

Система TRC предупреждает пробуксовку колес во всём диапазоне скоростей автомобиля: при скоростях до 80 км/ч система обеспечивает передачу крутящего момента за счёт подтормаживания ведущих колёс; при скорости выше 80 км/ч усилия регулируются за счёт уменьшения передаваемого от двигателя крутящего момента.

На основании сигналов датчиков частоты вращения колес блок управления ABS/TRC определяет следующие характеристики: угловое ускорение ведущих колёс; скорость движения автомобиля (на основании угловой скорости неведущих колёс); характер движения автомобиля - прямолинейное или криволинейное (на основании сравнения угловых скоростей неведущих колёс); величину проскальзывания ведущих колёс (на основании разницы угловых скоростей ведущих и неведущих колёс).

Рисунок 3.2 - Схема системы TRC

1 - компенсационный бачок; 2 - вакуумный усилитель тормозов; 3 - датчик положения педали тормоза; 4 - датчик давления в тормозной системе; 5 - блок управления; 6 - насос обратной подачи; 7 - аккумулятор давления; 8 - демпфирующая камера; 9 - впускной клапан переднего левого тормозного механизма; 10 - выпускной клапан привода переднего левого тормозного механизма; 11 - впускной клапан привода заднего правого тормозного механизма; 12 - выпускной клапан привода заднего правого тормозного механизма; 13 - впускной клапан привода переднего правого тормозного механизма; 14 - выпускной клапан привода переднего правого тормозного механизма; 15 - впускной клапан привода заднего левого тормозного механизма; 16 - выпускной клапан привода заднего левого тормозного механизма; 17 - передний левый тормозной цилиндр; 18 - датчик частоты вращения переднего левого колеса; 19 - передний правый тормозной цилиндр; 20 - датчик частоты вращения переднего правого колеса; 21 - задний левый тормозной цилиндр; 22 - датчик частоты вращения заднего левого колеса; 23 - задний правый тормозной цилиндр; 24 - Датчик частоты вращения заднего правого колеса; 25 - переключающий клапан; 26 - клапан высокого давления; 27 - шина обмена данными

Управление тормозным давлением осуществляется циклически. Рабочий цикл имеет три фазы - увеличение давления, удержание давления и сброс давления. Увеличение давления тормозной жидкости в контуре обеспечивает торможение ведущего колеса. Оно производится за счет включения насоса обратной подачи, закрытия переключающего клапана и открытия клапана высокого давления. Удержание давления достигается за счет отключения насоса обратной подачи. Сброс давления производится по окончании пробуксовки при открытых впускном и переключающем клапанах. При необходимости цикл работы повторяется.

Управление крутящим моментом двигателя осуществляется во взаимодействии с системой управления двигателем. На основании информации о проскальзовании ведущих колес, получаемой от датчиков угловой скорости колес, и фактической величине крутящего момента, получаемой от блока управления двигателем, блок управления противобуксовочной системы вычисляет величину необходимого крутящего момента. Данная информация передается в блок управления системы управления двигателем и реализуется с помощью различных действий: изменения положения дроссельной заслонки; пропуска впрыскиваний топлива в системе впрыска; пропуска импульсов зажигания или изменения угла опережения зажигания в системе зажигания; отмены переключения передачи в автомобилях с автоматической коробкой передач.

При срабатывании противобуксовочной системы загорается контрольная лампа на панели приборов.

4 Технические характеристики автомобиля МАЗ-5335

Автомобиль МАЗ-5335 выпускался с 1977 по 1990 год. Представляет собой бортовой грузовик, который использовался для гражданских и военных нужд. МАЗ данной серии имел хорошие эксплуатационные характеристики и был неприхотлив в обслуживании. За эти качества он получил широкое распространение и еще долго не сходил с конвейера даже после освоения заводом нового семейства бортовых грузовиков. Внешний вид автомобиля МАЗ-5335 изброжен на рисунке 4.1

Рисунок 4.1 - Автомобиль МАЗ-5335

Сцепление МАЗ 5335 - двухдисковое, сухое, фрикционное с периферийно расположенными цилиндрическими пружинами. Имело очень большой ресурс и долгий срок службы. При правильной регулировке сцепление позволяло плавно переключаться между передачами без рывков и пробуксовок.

Рисунок 4.2 - Пятиступенчатая КПП автомобиля МАЗ-5335

1 -- ведущий вал; 2 -крышка подшипника ведущего вала; 3 -- зубчатое колесо ведущего вала; 4 -- синхронизатор четвертой и пятой передач; 5 -- рычаг переключения передач; 6 -- вал рычага переключения; 7 -- шарик фиксатора с пружиной; 8 -- зубчатое колесо пятой передачи ведомого вала; 9 -- зубчатое колесо третьей передачи ведомого вала; 10 -- синхронизатор второй и третьей передач; 11 -- зубчатое колесо второй передачи ведомого вала; 12 -- зубчатое колесо первой передачи и передачи заднего хода ведомого вала; 13 -- верхняя крышка коробки передач со штоком и вилками; М-- ведомый вал; 15 -- червячное колесо привода спидометра; 16-- фланец крепления карданного вала к коробке передач; 17 -- промежуточный вал с зубчатым вениом первой передачи и передачи заднего хода; 18 -- картер коробки передач; 19 -- зубчатое колесо второй передачи промежуточного вала; 20 -- заборнкк масляного насоса с магнитом; 21 -зубчатое колесо третьей передачи; 22 -- зубчатое колесо пятой передачи промежуточного вала; 23 -- зубчатое колесо для отбора мощности; 24 -- зубчатое колесо привода промежуточного вала; 25 -- масляный насос; 26 -- ось блока зубчатых колес передачи заднего хода; 27 -- блок зубчатых колес передачи заднего хода.

Для продления эксплуатационного срока элементов не следует подолгу держать ногу на сцеплении. Это ведет к быстрому износу подшипников переключающей муфты.

Коробка передач МАЗ 5335 - пятиступенчатая, механическая с синхронизаторами на второй-пятой передачах. Она изображена на рисунке 4.2. Передаточное отношение главной пары составляет 4,89. Применялась главная передача с разнесенными планетарными редукторами с неподвижным эпициклическим зубчатым колесом. Эпициклическое колесо было закреплено при помощи шлицованной ступицы на заднем мосту, а водило связано со ступицей колеса. Главная передача представлена на рисунке 4.3.

На грузовые автомобили МАЗ 5335 устанавливался двигатель отечественного производства ЯМЗ-236. Это был шестицилиндровый силовой агрегат с V-образным расположением цилиндров. Рабочий объем двигателя - 11150 кубических сантиметров, мощность - 180 лошадиных сил при частоте вращения 210 оборотов в минуту. Максимальный крутящий момент достигается при частоте вращения 1500 оборотов в минуту и составляет 667 Н*м. Используемое горючее - дизельное топливо.

1 - солнечная шестерня; 2 - сателлит; 3 - эпициклическое зубчатое колесо; 4 - ступица колеса; 5 - ступица эпициклического зубчатого колеса

Рисунок 4.3 - Главная передача автомобиля МАЗ-5335

Остальные технические характеристики МАЗ 5335 выглядят следующим образом: длина - 7,25 метра, ширина - 2,5 метра, высота - 2,72 метра, дорожный просвет - 270 миллиметров, колесная база - 3,95 метра, задняя колея - 1,865 метра, передняя колея - 1,97 метра. Колесная формула автомобиля - 4х2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

бензиновый двигатель коробка передач

Учебно-ознакомительная практика является важным элементом в изучении агрегатов и механизмов автомобиля. Знания полученные во время практики являются базовыми. Многие системы были представлены в разобранном виде, что помогло хорошо изучить все механизмы устройства.

В процессе прохождения практики было закреплено и расширено теоретических знаний по устройству и работе узлов и систем автомобиля, формирование навыков самостоятельной познавательной деятельности, в развитии технического мышления и способности систематизировать информацию, а также получения практических навыков монтажа основных узлов и механизмов на автомобиле, разборке, сборке, регулирования и определения технического состояния узлов и систем автомобиля, пользования контрольно-измерительными приборами, инструментом, шаблонами, приборами для настройки и регулировке наиболее важных узлов объектов профессиональной деятельности .

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Интернет-источник: http://systemsauto.ru

2. Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. «Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета»

3. Вахламов В.К. «Конструкция автомобиля»

4. Интернет-источник: http://www.wikipedia.org

5. Иванов А.М. Основы конструкции автомобиля / А.М.Иванов. - М.: ООО «Книжное издательство «За рулем», 2005. - 336 с.

6. Интернет-источник: http://www.autoezda.com/transmission/88-kormaz.html

7. Интернет-источник: http://kirovets.ru/images/book/026.jpg

8. Интернет-источник: http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-56

Размещено на Allbest.ru