Эксплуатация и ремонт автомобиля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольна работа

Паламар С.М.

Кіровоград - 2015

1. Назначение и классификация автомобилей

Автомобиль - это самодвижущийся экипаж, предназначенный для перевозки по безрельсовому пути пассажиров, различных грузов или специального оборудования, а также для буксирования прицепов. В основу классификации и системы обозначения отечественных автотранспортных средств положены следующие признаки: вид автотранспортного средства (подвижной состав); основной технический параметр (масса, мощность или габаритные размеры); тип кузова; назначение; колесная формула; тип двигателя.

Автомобильный подвижной состав подразделяют на пассажирский, грузовой и специальный.

К пассажирскому подвижному составу относят легковые автомобили, автобусы, пассажирские прицепы, к грузовому - грузовые автомобили, автомобили-тягачи, грузовые прицепы и полуприцепы с универсальными или специализированными надстройками для размещения груза.

Специальный подвижной состав охватывает автомобили, прицепы и полуприцепы с установленным на них специальным оборудованием, имеющие особое технологическое или иное назначение и выполняющие различные, преимущественно транспортные работы.

Пассажирские автомобили вместимостью до восьми человек, включая водителя, относят к легковым, а выше восьми человек - к автобусам.

Все автомобили в зависимости от типа и назначения подразделяются на классы, в соответствии с которыми они маркируются.

Каждая модель автомобиля, прицепа или полуприцепа имеет свое обозначение в зависимости от того, является она базовой или модификацией. Базовой называется основная модель, на основе которой выпускаются ее модификации.

Базовой модели автомобиля присваивается четырехзначный цифровой индекс, в котором первые две цифры означают класс, а две последующие цифры - модель автомобиля. При этом, первая цифра соответствует классу автомобиля (по рабочему объему двигателя для легковых автомобилей, полной массе для грузовых автомобилей и длине для автобусов); вторая цифра - эксплуатационному назначению автомобиля (1 - легковые; 2 - автобусы; 3 - грузовые бортовые автомобили; 4 - седельные тягачи; 5 - самосвалы; 6 - цистерны; 7 - фургоны; 8 - резерв; 9 - специальные автомобили). Перед цифровым индексом ставится буквенное обозначение завода-изготовителя.

Модификацией называется модель автомобиля, отличающаяся от базовой некоторыми показателями (конструктивными и эксплуатационными), удовлетворяющими определенным требованиям и условиям эксплуатации. Например, модификации могут отличаться от базовой модели применяемым двигателем, кузовом, отделкой салона и др.

Модификации имеют пятизначный цифровой индекс, в котором пятая цифра означает номер модификации базовой модели.

Легковые автомобили по отечественной классификации разделены на пять классов в зависимости от рабочего объема цилиндров (литража) двигателя (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Классы легковых автомобилей в зависимости от рабочего объема цилиндров двигателя

Маркировка легковых автомобилей производится следующим образом. Например, BA3-2105 и BA3-21053 означают: BA3 - Волжский автомобильный завод, цифры 21 - легковой автомобиль малого класса, цифры 05 - модель пятая (базовая), цифра 3 - третья модификация.

По международной классификации ЕЭК ООН легковые автомобили относятся к одной категории М1, так как они, независимо от их размеров и особенностей конструкции, должны удовлетворять одинаковым техническим требованиям.

С точки зрения потребителя, легковые автомобили могут иметь между собой весьма существенные отличия. В связи с этим европейский опыт классификации предлагает в качестве основного классификационного параметра легкового автомобиля использовать его габаритную длину. При этом автомобили общего назначения подразделяются на шесть основных классов, обозначаемых буквами латинского алфавита. Устанавливается следующее распределение автомобилей по классам (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Классы легковых автомобилей в зависимости от габаритной длины

В случае совпадения габаритной длины с верхней границей диапазона автомобиль относится к более высокому классу.

В привычных для нас терминах автомобили класса А - относятся к особо малому, класса В - малому, классов С и D - среднему, класса Е - большому, класса F - высшему классу.

Существуют, однако, легковые автомобили более узкого назначения, использование для которых принятого критерия классификации нецелесообразно, поскольку он не отражает особенностей их потребительских качеств. Эти автомобили принято выделять в отдельные классы.

Специфика мощных высокоскоростных легковых автомобилей, называемых спортивными, учитывается выделением их в два класса G и Н, в которых они различаются уже в зависимости не от длины, а от стоимости.

Тип кузова легковых автомобилей определяется числом функциональных отсеков и конструктивным их исполнением. Кузова могут быть трех-, двух- и однообъемными. Трехобъемный кузов имеет моторный отсек, салон и багажник. У двухобъемного кузова салон и багажник объединены.

Автобусы по отечественной классификации разделены также на пять классов в зависимости от их длины (табл. 1.3).

Таблица 1.3

Классы автобусов в зависимости от габаритной длины

Автобусы обозначаются следующим образом. Например, ЛИАЗ- 5256 означает: Ликинский автобусный завод, автобус большого класса, пятьдесят шестая базовая модель.

По назначению различают автобусы трех групп: городские, междугородние и дальнего следования.

По международной классификации ЕЭК ООН автобусы с точки зрения наличия разницы в технических требованиях разделены на две категории: М2 -- автобусы полной массой менее 5 т (маломестные) и М3 - автобусы полной массой свыше 5 т.

Грузовые автомобили по отечественной классификации разделены на семь классов в зависимости от их полной массы: первый класс (до 1,2 т), второй (свыше 1,2 до 2 т), третий (свыше 2 до 8 т), четвертый (свыше 8 до 14 т), пятый (свыше 14 до 20 т), шестой (свыше 20 до 40 т), и седьмой (свыше 40 т). При этом у грузовых автомобилей первая цифра индекса означает класс автомобиля, вторая цифра индекса показывает тип грузового автомобиля, третья и четвертая цифры - номер модели автомобиля, а пятая цифра (для модификаций) - номер модификации.

Например, ЗИЛ-4331 означает: Автомобильный завод им. Лихачева, грузовой автомобиль полной массой 8…14 т, бортовой, тридцать первая модель.

Грузовые автомобили могут быть общего назначения, специализированными и специальными.

Грузовые автомобили общего назначения предназначены для перевозки всех видов грузов, кроме жидких без тары. Они имеют грузовые кузова в виде бортовых платформ.

Специализированные грузовые автомобили служат для перевозки грузов только определенных видов. Они имеют приспособленные для таких перевозок кузова и оборудуются специальными устройствами и приспособлениями для погрузки и разгрузки. К специализированным относят автомобили-самосвалы, цистерны, фургоны, рефрижераторы и самопогрузчики.

Специальные грузовые автомобили предназначены для выполнения разнообразных нетранспортных работ и операций. К ним относят автомобильные мастерские, краны, вышки, бетономешалки, а также автомобили, используемые в коммунальном хозяйстве (мусороуборочные, снегоуборочные, поливочные и др.) и пожарные автомобили.

Специализированные и специальные автомобили изготовляют на базе грузовых автомобилей общего назначения.

В зависимости от назначения и нагрузок, приходящихся на ко- лесную ось, различают грузовые автомобили двух типов: дорожные и внедорожные. Автомобили первого типа предназначены для движения по дорогам общего пользования, второго типа - по специальным дорогам или на местности. В России существует деление грузовых автомобилей на две группы в зависимости от осевой нагрузки: до 60 кН и до 100 кН на ось. Эти автомобили соответствуют несущей способности дорог общей сети двух основных типов. Автомобили с осевой нагрузкой более 100 кН относятся к типу внедорожных.

Автомобили по общему числу колес и числу ведущих колес обозначают колесной формулой 4Ч2, 4Ч4, 6Ч6, 8Ч8 и т.д., где первая цифра соответствует числу колес автомобиля, а вторая - числу ведущих колес. При этом каждое сдвоенное ведущее колесо принимается как одно целое.

По международной классификации ЕЭК ООН грузовые автомобили делятся по полной массе на три категории: N1 - до 3,5 т; N2 - от 3,5 до 12 т и N3 - свыше 12 т.

В классификации по грузоподъёмности различают грузовые автомобили особо малые (до 0,75 т), малые (от 0,75 до 2,5 т), средние (от 2,5 до 5,0 т), большие (от 5,0 т до 10 т) и особо большие (свыше 10 т).

Прицепы и полуприцепы по отечественной классификации маркируются четырехзначным цифровым индексом, перед которым ставится буквенное обозначение завода-изготовителя. При этом для различных моделей прицепов (полуприцепов) даются следующие две первые цифры индекса из четырех: легковые - 81 (91), грузовые бортовые - 83 (93), самосвальные - 85 (95), цистерны - 86 (96), фургоны - 87 (97) и специальные - 89 (99).

Две вторые цифры индекса из четырех для прицепов и полуприцепов присваиваются в зависимости от их полной массы, в соответствии с которой прицепы и полуприцепы разделены на пять групп (табл. 1.4).

Маркируют прицепы и полуприцепы следующим образом. Например, прицеп-тяжеловоз ЧМЗАП-8390 означает: Челябинский машиностроительный завод автомобильных прицепов, прицеп грузовой бортовой, полной массой свыше 24 т.

Таблица 1.4

Группы прицепов и полуприцепов в зависимости от их полной массы

По международной классификации ЕЭК ООН предусмотрено деление прицепного подвижного состава на четыре категории (табл. 1.5).

Таблица 1.5

Категории прицепного подвижного состава

2. Силы, действующие на автомобиль

Любое транспортное средство, находящееся в движении или в состоянии покоя, испытывает действие физических сил.

Сила - это физическая величина, характеризующая взаимодействие между телами. Но у силы есть не только её абсолютная величина, но и точка приложения этой силы, кроме того, в физике и механике немаловажным фактором является и направление приложения.

Условно силы, действующие на автомобиль, можно разделить на два вида: силы, помогающие движению, и силы, которые оказывают сопротивление движению. автомобиль двигатель колесо

Рассмотрим силы и моменты сил, действующие на автомобиль при движении по прямолинейной траектории, то есть, по прямому участку дороги (рис. 2.1).

Рис. 2.1 - Силы и моменты сил, действующие на автомобиль при движении по прямолинейной траектории

Вначале выясним, к какой точке автомобиля будут приложены эти силы. Любое физическое тело, пусть даже очень сложное по структуре, состоящее из множества деталей, каждое из которой обладает своей массы, имеет центр масс. Нам привычней оперировать понятием «центр тяжести». Автомобиль также имеет центр тяжести, и его расположение будет зависеть от загрузки автомобиля и ее распределению в автомобиле.

Автомобиль будем рассматривать, как тело, расположенное в трехмерном пространстве. Три измерения в трехмерном пространстве, принято обозначать осями:

Ось z - вертикальная ось, проходящая через центр тяжести автомобиля.

Ось x - продольная ось, проходящая через тот же самый центр тяжести;

Ось y - поперечная ось, проходящая через центр тяжести автомобиля.

Все три оси взаимно перпендикулярны, т.е. направлены, независимо от того, движется автомобиль, или он неподвижен, на него действует сила тяжести Fтяж, направленная вертикально вниз.

Сила тяжести.

Силой тяжести называется сила, с которой Земля притягивает к себе тело. Сила тяжести прижимает колеса к дороге. Равная ей по модулю и направленная вверх действует сила нормальной реакции опоры N.

Силу, действующую на тело со стороны опоры (или подвеса), называют силой нормальной реакции опоры.

При соприкосновении тел сила реакции опоры направлена перпендикулярно поверхности соприкосновения. В нашем случае сила нормальной реакции опоры направлена вверх, перпендикулярно поверхности дороги. Так как у показанного на рисунке автомобиля четыре колеса, нормальная сила N раскладывается на четыре составляющие, именуемые реакциями опоры. Конечно же, эти составляющие направлены вверх. На рисунке их обозначили, как Rz1 и Rz2, их конечно же четыре, но для простоты восприятия мы будем рассматривать только две: Rz1 - действующая на левое колесо передней оси, и Rz2 - действующая на левое колесо задней оси.

Если сложить две вертикальные силы, действующие на оба колеса передней оси, то мы получим нагрузку на переднюю ось автомобиля. Аналогично, сумма двух вертикальных сил, действующих на колеса задней оси, составляют вертикальную нагрузку на заднюю ось автомобиля. Эти параметры: вертикальная нагрузка на переднюю и заднюю ось, указываются в паспортных данных автомобиля. Ими оперируют при определении коэффициента торможения, критерия, по которому определяется исправность или неисправность тормозной системы автомобиля.

Основной движущей силой автомобиля является сила тяги Fтяг, которая образуется в пятне контакта колеса с дорогой, и приложенная к ведущим колесам. Сила тяги возникает в результате преобразования крутящего момента, создаваемого силовым агрегатом (двигателя) коробкой передач, (трансмиссией) и передачи крутящего момента к ведущим колесам. Крутящий момент Mкр создает силу тяги Fтяг, которая приложена к пятну контакта колеса с дорогой (рис.2.2).

Рис.2.2 - Силы и моменты сил, действующие на ведущее колесо автомобиля.

Крутящий момент Mкр, приложенный к колесу, равен произведению силы тяги Fтяг на плечо этой силы - радиус качения колеса (rкол). Взаимодействия ведущих колес с поверхностью дороги создает силу тяги в пятне контакта колеса с дорогой. По сути - сила тяги численно равна силе трения между колесом и дорогой. Сила, возникающая в месте соприкосновения тел и препятствующая их относительному перемещению, называется силой трения. Направление силы трения противоположно направлению движения. Если ведущее колесо не буксует, то есть сила тяги не превышает значения силы трения, автомобиль будет двигаться с той скоростью, которую выбрал водитель. Скорость движения автомобиля равна скорости перемещения оси вращения колеса, так как ось закреплена на корпусе автомобиля. При отсутствии пробуксовки ведущего колеса в пятне контакта колеса с дорогой не происходит какого-либо перемещения, так как протектор плотно прилегает к поверхности дороги.

Тяговая сила на ведущих колесах достигает наибольшей величины при движении автомобиля на низшей передаче, поэтому низшую передачу используют при трогании с места автомобиля с грузом, при движении автомобиля по бездорожью. Величина тяговой силы на ведущих колесах автомобиля ограничивается сцеплением шин с поверхностью дороги.

Сила сцепления колес с дорогой.

Трение, возникающее между ведущими колесами автомобиля и дорогой, называется силой сцепления. Сила сцепления равна произведению коэффициента сцепления на сцепной вес, т. е. вес, приходящийся на ведущие колеса автомобиля. Величина коэффициента сцепления шин с дорогой зависит от качества и состояния дорожного покрытия, формы и состояния рисунка протектора шины, давления воздуха в шине.

У легковых автомобилей полный вес распределяется по осям примерно поровну. Поэтому сцепной вес его можно принять равным 50% полного веса. У грузовых автомобилей при полной их нагрузке сцепной вес (вес, приходящийся на заднюю ось) составляет примерно 60--70% полного веса.

Величина коэффициента сцепления имеет большое значение для эксплуатации автомобиля и безопасности движения, так как от него зависят проходимость автомобиля, тормозные качества, возможность, пробуксовки и заноса ведущих колес. При незначительном коэффициенте сцепления трогание автомобиля с места сопровождается пробуксовкой, а торможение -- скольжением колес. В результате автомобиль иногда не удается тронуть с места, а при торможении происходит резкое увеличение тормозного пути и возникновение заноса.

При увеличении скорости движения коэффициент сцепления снижается, в особенности на мокрой дороге, так как выступы рисунка протектора шины не успевают продавливать пленку влаги.

Исправное состояние рисунка протектора шины имеет большое значение при движении по грунтовым дорогам, снегу, песку, а также по дорогам с твердым покрытием, по покрытым пленкой грязи или воды. Благодаря наличию выступов рисунка опорная площадь шины уменьшается и, следовательно, возрастает удельное давление на поверхность дороги. При этом легче продавливается грязевая пленка и восстанавливается контакт с дорожным покрытием, а на легком грунте происходит непосредственное зацепление выступов рисунка за грунт.

Повышенное давление воздуха в шине уменьшает ее опорную поверхность, вследствие чего удельное давление возрастает настолько, что при трогании с места и при торможении может произойти разрушение резины и сцепление колес с дорогой уменьшается.

Таким образом, величина коэффициента сцепления зависит от многих условий и может изменяться в довольно значительных пределах. Так как много дорожно-транспортных происшествий происходит из-за плохого сцепления, то водители должны уметь приблизительно оценивать величину коэффициента сцепления и выбирать скорость движения и приемы управления в соответствии с ним.

Сила сопротивления воздуха.

При движении автомобиль преодолевает сопротивление воздуха, которое складывается из нескольких сопротивлений:

· лобового сопротивления (около 55--60% всего сопротивления воздуха)

· создаваемого выступающими частями--подножками автобуса или автомобиля, крыльями (12--18%)

· возникающего при прохождении воздуха через радиатор и подкапотное пространство (10--15%) и др.

Передней частью автомобиля воздух сжимается и раздвигается, в то время как в задней части автомобиля создается разрежение, которое вызывает образование завихрений.

Сила сопротивления воздуха зависит от величины лобовой, поверхности автомобиля, его формы, а также от скорости движения. Лобовую площадь грузового автомобиля определяют как произведение колеи (расстояние между шинами) на высоту автомобиля. Сила сопротивления воздуха возрастает пропорционально квадрату скорости движения автомобиля (если скорость возрастает в 2 раза, то сопротивление воздуха увеличивается в 4 раза).

Для улучшения обтекаемости и уменьшения сопротивления воздуха ветровое стекло автомобиля располагают наклонно, а выступающие детали (фары, крылья, ручки дверей) устанавливают заподлицо с внешними очертаниями кузова. У грузовых автомобилей можно уменьшить силу сопротивления воздуха, закрыв грузовую платформу брезентом, натянутым между крышей кабины и задним бортом.

Сила сопротивления качению.

На каждое колесо автомобиля постоянно действует вертикальная нагрузка, которая вызывает вертикальную реакцию дороги. При движении автомобиля на него действует сила сопротивления качению, которая возникает вследствие деформации шин и дороги и трения шин о дорогу.

Сопротивление качению зависит от многих конструктивных и эксплуатационных факторов: конструкции шины, давления в ней воздуха, температуры, нагрузки и передаваемого шиной момента, скорости движения автомобиля, состояния дорожной поверхности.

Сила сопротивления качению равна произведению полного веса автомобиля на коэффициент сопротивления качению шин, который зависит от давления воздуха в шинах и качества дорожного покрытия. Вот- некоторые значения коэффициента сопротивления качению шин:

· для асфальтобетонного покрытия-- 0,014--0,020

· для гравийного покрытия--0,02--0,025

· для песка--0,1--0,3

Сила сопротивления подъему.

При движении на подъем автомобиль испытывает дополнительное сопротивление, которое зависит от угла наклона дороги к горизонту. Сопротивление подъему тем больше, чем больше вес автомобиля и угол наклона дороги. При подъезде к подъему необходимо правильно оценить возможности преодоления подъема. Если подъем непродолжительный, его преодолевают с разгоном автомобиля перед подъемом. Если подъем продолжительный, его преодолевают на пониженной передаче, переключившись на нее у начала подъема.

Сила сопротивления подъему - составляющая силы тяжести автомобиля, направленная параллельно опорной поверхности и приложенная в центре масс автомобиля. Крутизну профиля характеризуют уклоном - тангенсом угла наклона плоскости дороги к горизонтальной плоскости.

При движении автомобиля на спуске сила сопротивления подъему направлена в сторону движения и является движущей силой.

Сила сопротивления разгону.

Часть тяговой силы при разгоне затрачивается на ускорение вращающихся масс, главным образом маховика коленчатого вала двигателя и колес автомобиля. Для того чтобы автомобиль начал двигаться с определенной скоростью, ему необходимо преодолеть силу сопротивления разгону, равную произведению массы автомобиля на ускорение. При разгоне автомобиля сила сопротивления разгону направлена в сторону, обратную движению. При торможении автомобиля и замедлении его движения эта сила направлена в сторону движения автомобиля.

Центр тяжести.

На автомобиль, как и на любое другое тело, действует сила тяжести, направленная вертикально вниз. Центром тяжести автомобиля называют такую точку автомобиля, от которой вес автомобиля распределяется равномерно во всех направлениях. У автомобиля центр тяжести располагается между передней и задней осью на высоте около 0,6 м для легковых и 0,7--1,0 м для грузовых. Чем ниже расположен центр тяжести, тем устойчивее автомобиль против опрокидывания. При загрузке автомобиля грузом центр тяжести поднимается у легковых автомобилей примерно на 0,3--0,4 м, а у грузовых на 0,5 м и более в зависимости от рода груза. При неравномерном укладывании груза центр тяжести может также сместиться вперед, назад или в сторону, при этом будут нарушаться устойчивость автомобиля и легкость управления.

Список использованной литературы

1. Автомобили/ А.В. Богатырев, Ю.К. Есеновский-Лашков, М.Л. Насоновский, В.А. Чернышов; Под ред. А.В. Богатырева. - М.: Колос, 2001. - 496 с.

2. Богатырев А.А., Лехтер В.Р. Тракторы и автомобили/ Под ред. А.В. Богатырева. - М.: КолосС, 2005. - 400 с.

3. Вахламов В.К. Автомобили: Основы конструкции. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 528 с.

4. Конструкция автомобиля. Шасси/ Н.В. Гусаков, И.Н. Зверев, А.Л. Карунин и др.; Под общ. ред. А.Л. Карунина. - М.: МГТУ «МАМИ», 2000. - 528 с.

5. Михайловский Е.В., Серебряков К.Б., Тур Е.Я. Устройство автомобиля. - М.: Машиностроение, 1987. - 352 с.

6. Многоцелевые гусеничные и колесные машины: Конструкция/ Г.И. Гладов, А.В. Вихров, В.В. Кувшинов, В.В. Павлов; Под ред. Г.И. Гладова. - М.: Транспорт, 2001. - 272 с.

7. Перхальский А.П., Перхальский И.А. Устройство автомобилей.- М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 528 с.

Размещено на Allbest.ru