Тракторы и автомобили

Назначение муфт сцепления, их основные типы Типы подвесок применяющихся на авто Ходовая часть тракторов и автомобилей Механизмы управления тракторов и автомобилей Тяговый и мощностный баланс Тяговые испытания трактора Основные направления совершенствования конструкций двигателей Список использованной литературы

Назначение муфт сцепления, их основные типы

Все тракторы и автомобили, имеющие в качестве силового агрегата двигатели внутреннего сгорания, снабжаются муфтами сцепления, которые устанавливаются между двигателем и коробкой передач. Муфта сцепления из соображений удобства размещения обычно монтируется в маховике двигателя и служит для передачи крутящего момента с вала двигателя на вал коробки передач, обеспечения плавного трогания с места трактора или автомобиля и отключения коробки передач от двигателя при переключении в ней шестерен. При резком нарастании нагрузки муфта сцепления предохраняет детали трансмиссии от поломок за счет пробуксовки дисков. Поэтому она в значительной мере определяет работоспособность деталей трактора и автомобиля.

Муфты сцепления должны обеспечивать надежную передачу крутящего момента, быстрое и полное отключение двигателя от коробки передач, плавное включение, т. е. постепенное нагружение трансмиссии и увеличение ускорения трактора или автомобиля. Детали муфты сцепления должны иметь небольшой момент инерции, обеспечивающий быстрое уравнивание окружных скоростей включаемых шестерен, что исключает возможность ударных нагрузок в коробке передач; муфта должна хорошо отводить тепло от трущихся поверхностей, тем самым увеличивать срок службы деталей. Усилие для управления муфтой должно быть небольшим.

Муфты сцепления классифицируются:

1. По способу передачи крутящего момента — на фрикционные, у которых крутящий момент передается за счет трения, возникающего между ведущими и ведомыми элементами муфты, и гидравлические, у которых крутящий момент передается в результате воздействия жидкости на ведомые элементы муфты.

2. По числу дисков — на однодисковые, двухдисковые и многодисковые. Число дисков определяется по ведомым дискам.

3. По числу передаваемых силовых потоков:

а) на однопоточные, когда силовой поток главной муфты сцепления передается на силовую передачу и одновременно на вал отбора мощности;

б) на двухпоточные, когда силовой поток передается по двум независимым силовым потокам (направлениям): от главной муфты сцепления на силовую передачу и от муфты привода к независимому валу отбора мощности.

4. По конструкции нажимного механизма — на постоянно замкнутые и непостоянно замкнутые. В постоянно замкнутых муфтах сцепления сжатие трущихся поверхностей дисков осуществляется одной или несколькими пружинами; в непостоянно замкнутых муфтах сжатие трущихся поверхностей дисков обеспечивается системой рычагов.

Постоянно замкнутые муфты сцепления обеспечивают более плавное включение и имеют сравнительно простой механизм управления от ноги, однако эти муфты обладают некоторыми недостатками. Например, во время кратковременной остановки трактора с работающим двигателем нужно ногу держать на педали муфты; в случае соскальзывания ноги с педали при подъезде задним ходом к прицепному орудию возможен наезд трактора на орудие или людей.

Непостоянно замкнутые муфты сцепления более удобны в эксплуатации, однако для их управления нужно совершить два движения рукой — одно вперед и другое назад, поэтому такие муфты управляются только ручными рычагами.

Для кратковременной остановки трактора муфту сцепления можно оставлять в выключенном положении, что является удобным при работе на стационаре, например, в случае необходимости надевания приводного ремня. Самовключение таких муфт при правильной регулировке исключено. Постоянно замкнутые муфты сцепления получили распространение на автомобилях и колесных тракторах; на гусеничных тракторах применяются как постоянно, так и непостоянно замкнутые муфты сцепления.

Типы подвесок применяющихся на авто

Двухрычажная Двухрычажная подвеска с коротким верхним и длинным нижним рычагами обеспечивает минимальные поперечные перемещения колеса (вредные для боковой устойчивости автомобиля и вызывающие быстрый износ шин), а также незначительные угловые перемещения при ходе вверх и вниз.

McPherson

Подвеска МакФерсона, названая по имени инженера Эрла Макферсона, разработавшего её в 1960 году, представляет собой подвеску колеса, состоящую из одного рычага, стабилизатора поперечной устойчивости и блока из пружинного элемента и амортизатора телескопического типа, называемого качающейся свечой, в связи с тем, что он закреплен в верхней части к кузову при помощи упругого шарнира и может качаться при движении колеса вверх-вниз.

Многорычажная Многорычажная подвеска несколько напоминают двухрычажную подвеску и имеют все ее положительные качества.

Эти подвески более сложны и боле дороги, но обеспечивают большую плавность хода и лучшую управляемость автомобиля. Большое количеств элементов — сайлент-блоков и шаровых шарниров хорошо гасят удары при резком наезде на препятствия. Все элементы крепятся на подрамнике через мощные сайлент-блоки, что позволяет увеличить шумоизоляцию автомобиля от колес.

Применение многорычажной независимой подвески, которая главным образом используется на автомобилях представительского класса, придает подвеске стабильный контакт колес с любым покрытием на дороге и четкий контроль автомобиля при изменениях направления движения.

Главные преимущества многорычажной подвески:

Независимость колес друг от друга, Низкая неподрессоренная масса, Независимая продольная и поперечная регулировки, Хорошая недостаточная поворачиваемость, Хороший вариант для использования в схеме 4×4.

Главный недостаток современной схемы — сложность и, соответственно, цена.

Задняя зависимая подвеска

Типичным представителем такой конструкции может служить задняя подвеска с цилиндрическими винтовыми пружинами в качестве упругих элементов. Как пример можно привести конструкцию задних подвесок классических «Жигулей». В этом случае балка заднего моста «подвешивается» на двух винтовых пружинах и дополнительно крепится к кузову при помощи четырех продольных рычагов. Кроме этого, для улучшения управляемости, уменьшения крена кузова в поворотах и улучшения плавности хода устанавливается поперечная реактивная штанга.

Основным недостатком этого типа подвески является значительная масса балки заднего моста. Этот показатель особенно возрастает, когда мост выполняется ведущим: приходится «нагружать» балку весом картера главной передачи, редуктора и т. п. А приводит все это к возрастанию так называемых неподрессоренных масс, из-за чего значительно ухудшается плавность хода и появляются вибрации.

Подвеска типа «Де Дион»

Стремясь как можно больше «облегчить» задний мост, инженеры многих автомобильных компаний начали применять подвеску типа «Де Дион», названную по имени своего изобретателя, француза Альберта Де Диона. Главное ее отличие — картер главной передачи теперь отделен от балки моста и прикреплен непосредственно к кузову. Теперь крутящий момент передается от двигателя автомобиля к ведущим колесам через полуоси, качающиеся на шарнирах равных угловых скоростей. Этот тип подвески может быть как зависимым, так и независимым. Нечто похожее применяется на внедорожных автомобилях, в конструкции передней подвески независимого типа.

Полунезависимая задняя подвеска Конструктивно она выполняется в виде двух продольных рычагов, которые соединены посередине поперечиной. Этот тип подвески применяется только сзади, но практически на всех переднеприводных автомобилях. Среди плюсов этой конструкции можно выделить легкость монтажа, компактность и небольшой вес, как следствие — уменьшение «неподрессоренных масс», и самое ее весомое достоинство — наиболее оптимальная кинематика колеса. Недостаток можно выделить всего один: такую подвеску можно применять только на неведущем заднем мосту.

Подвески грузовых автомобилей Одна из первых и наиболее распространенных конструкций зависимой подвески — с продольными или поперечными рессорами и гидравлическими амортизаторами. Ее до сих пор применяют на грузовиках, коммерческих автомобилях и на некоторых моделях внедорожников. Это наиболее простой вариант решения задней подвески: мост «подвешивается» на продольных рессорах, закрепленных в кронштейнах кузова. Кроме этого, к балке заднего моста крепятся амортизаторы. В такой конструкции рессоры выполняют также функции направляющих элементов, то есть связывают колесо с кузовом и определяют его кинематику.

Плюс зависимой задней подвески подобного типа — очевидная простота конструкции, правда, это имеет какое-либо серьезное значение только для производителя. На практике же рядового автомобилиста ожидают только минусы: недостаточная эффективность работы рессор, как направляющих элементов. При достижении высоких скоростей относительно «мягкие» рессоры оказываются не в состоянии придавать заднему мосту необходимое положение в пространстве, отчего сильно ухудшается сцепление шин с дорогой, и, как следствие, проявляется неудовлетворительная управляемость машины на высоких скоростях.

Ходовая часть тракторов и автомобилей

Ходовая часть является опорой трактора, передает его вес на почву и преобразует крутящий момент, подводимый к движителям в поступательное движение трактора и в силу тяги на крюке.

От конструкции ходовой части зависят такие показатели работы трактора, как сила тяги, проходимость в междурядьях пропашных культур, маневренность, плавность хода, устойчивость и другие.

Ходовая часть состоит из остова, движителя и подвески.

Остов является основанием трактора и служит для размещения и крепления основных механизмов трактора. Он может быть рамным, полурамным и безрамным.

Своевременный ремонт ходовой автомобиля очень важен, так как от ее состояния зависит безопасность водителя и пассажиров. Именно от нее зависит устойчивость и маневренность автомобиля на дороге. Неисправности в узлах ходовой могут привести к дорожно-транспортному происшествию.

Диагностика и ремонт ходовой части — это регулярная процедура, которую рекомендуется проходить через каждые 10−15 тысяч км пробега.

В техническое обслуживание ходовой части автомобиля входит комплексная проверка всех деталей и узлов, составляющих этот механизм. Поэтапно проводится следующая диагностика:

1. Общая диагностика переднего и заднего мостов автомобиля с тщательной проверкой всех основных узлов.

2. Детальная диагностика и, при необходимости, замена амортизаторов, пружин и опорных чашек.

3. Замер лофтов в шаровых опорах и рулевых наконечниках.

4. Проверка шарниров равных угловых скоростей (ШРУСа).

5. Оценка состояния рулевых реек и рулевого механизма.

6. Диагностика состояния сайлентблоков.

7. Проверка состояния подшипников ступиц.

8. Диагностика состояния тормозной системы автомобиля.

9. Оценка уровня износа тормозных колодок автомобиля.

10. Замена тормозных дисков и барабанов (в случае необходимости).

11. Проверка герметичности шлангов.

После оценки состояния всех узлов ходовой части специалисты составляют список ремонтных работ, необходимых для приведения механизмов в работоспособное состояние. Также определяются все поврежденные или изношенные детали, которые требуют замены.

В ремонт и техническое обслуживание ходовой части автомобиля входит полная диагностика всех узлов, механизмов и соединений, в результате которой мы восстановим полную работоспособность Вашего автомобиля. После ремонта ходовой части рекомендуется пройти проверку схода-развала.

автомобиль трактор двигатель подвеска

Механизмы управления тракторов и автомобилей

Натяжное приспособление с ползунами В каждом приспособлении предусмотрены пружины, смягчающие толчки и удары, воспринимаемые гусеницей. В натяжном приспособлении с ползунами ось натяжного колеса неподвижно закреплена в двух ползунах, соединенных между собой вилкой. В вилке закреплены регулировочный винт, ввернутый в подвижный кронштейн, каретка и пружина.

С другой стороны в подвижный кронштейн вставлен стяжной винт, который вторым своим концом проходит через неподвижный кронштейн и закреплен гайкой. На винт надета предварительно сжатая пружина. Под действием сжатой пружины подвижный кронштейн, регулировочный винт, вилка и ползуны с осью к натяжным колесам сдвинутся вперед до упора гайки неподвижного кронштейна, чем и достигается требуемое натяжение гусеницы. При наезде передней части трактора на препятствие натяжное колесо сдвигается назад и пружина, сжимаясь, смягчит удар.

Рама и подвеска Рама гусеничного трактора (например, ДТ-75М) состоит из двух продольных балок корытообразного сечения, называемых лонжеронами, соединенных между собой в передней и задней части осями, в средней части двумя поперечными брусьями. В передней части рамы укреплен балластный груз, обеспечивающий необходимое распределение массы трактора по длине опорной поверхности гусениц. Для крепления двигателя, радиатора и навесных машин и орудий к раме приклепаны соответствующие кронштейны. В задней части рамы предусмотрены места для крепления агрегатов трансмиссии и гидронавесной системы.

На большинстве тракторов отечественного производства применяется эластичная подвеска трактора, которая обычно состоит из четырех балансирных кареток (по две с каждой стороны), установленных на цапфах рамы. Каретка подвески представляет собой тележку, состоящую из двух балансиров: внешнего и внутреннего. Балансиры шарнирно соединены друг с другом верхними концами при помощи оси качания П. На нижних концах балансиров укреплены попарно опорные катки.

Осуществление поворота автомобиля Внешний балансир центральным отверстием с запрессованными в него стальными закаленными втулками свободно насажен на цапфу рамы. Каретка подвески удерживается от осевых перемещений на цапфе кольцевой упорной шайбой, прижатой к торцу цапфы сборной цанговой гайкой в и установленной с небольшим зазором между буртом втулки и торцом внутренней расточки крышки. Внутренняя полость балансира заполняется автотракторным маслом через отверстие, закрываемое пробкой, а его уровень контролируется через отверстие закрываемое пробкой.

Механизмы управления. Рулевое управление автомобиля и колесного трактора. Осуществление поворота автомобиля и трактора.

Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля или трактора и может осуществляться:

а) путем поворота передних управляемых колес относительно неподвижной передней оси — применяется на всех автомобилях отечественного производства и большинстве колесных тракторов;

б) путем поворота вертикального вала переднего одинарного или сдвоенного колеса — применяется на трехколесных тракторах (Т-28Х4 и др.);

в) поворотом относительно друг друга двух полурам вокруг вертикального шарнира (шкворня) — применяется на тракторах К-701, Т-150К и др.

Рулевое колесо Независимо от принятой схемы поворот всех колес должен осуществляться вокруг одного центра О, находящегося в точке пересечения осей всех колес, повернутых на заданный угол и называемого центром поворота, только при этом условии колеса будут катиться без проскальзывания. Во время поворота автомобиля вокруг центра поворота каждое колесо располагается в плоскости, касательной описываемой окружности, а радиус вращения перпендикулярен плоскости колеса. Расстояние от центра поворота О до середины заднего моста О называется радиусом поворота.

Окружность, описываемая внешним колесом автомобиля или трактора при повороте, называется радиусом горизонтальной проходимости и определяется из выражения На автомобилях отечественного производства рулевое колесо устанавливается с левой стороны, на тракторах — в зависимости от их назначения рулевое колесо может располагаться как с левой, так и с правой стороны.

Тяговый и мощностной баланс

В теории трактора различают поверочный тяговый расчет и тяговый расчет проектируемого трактора. Задачи и методы проведения этих расчетов различны.

Задачами поверочного тягового расчета являются аналитическое выявление тяговых качеств выполненной конструкции трактора и сравнение их с тяговыми качествами других тракторов с целью определения возможности рациональной его загрузки имеющимися прицепными машинами и орудиями, а также с целью их подбора и т. п.

Тяговый расчет проектируемого трактора проводится с целью определения мощности двигатели, необходимой для получения расчетной силы тяги при различных рекомендуемых скоростях движения; с помощью тягового расчета делают выбор числа передач и наиболее рациональной разбивки передаточного отношения, обеспечивающих получение минимальной для данного типа и класса тракторов скорости, а также промежуточных и максимальных скоростей.

Основными этапами тягового расчета являются: определение силы тяги трактора по балансу мощностей и составление тяговой характеристики трактора, с помощью которой определяют возможности наиболее рационального его использования.

Мощностный баланс трактора представляет собой уравнение, показывающее как расходуется во время работы мощность, развиваемая тракторным двигателем.

Тяговые испытания трактора

Изучая вопрос о получении экспериментальных тяговых характеристик промышленных тракторов, необходимо иметь в виду следующее.

1 Диапазон весов испытываемых тракторов является чрезвычайно широким. Сцепной вес составляет от 60−80 до 600−800 кН, причем при испытаниях необходимо создавать тормозное тяговое усилие, превышающее сцепной вес трактора или испытываемого агрегата. Непрерывно создают все более тяжелые трактора, увеличение веса тракторов опережает во времени увеличение веса специальных динамометрических лабораторий. Следовательно, практически неизбежно торможение испытываемых тракторов с помощью других тракторов или иных самоходных машин (тягачей и т. п.).

2. Для промышленного трактора характерна зона повышенного буксования от 7 до 100%, но именно в этой зоне получить устойчивое нагружение ступенями довольно затруднительно.

3. Промышленные тракторы работают в широком диапазоне грунтовых условий: от песков до пластичной глины, от взорванной скалы до бетонных площадок, и поэтому часто необходимо определять тягово-сцепные показатели на одном или нескольких грунтах из всего диапазона грунтовых условий.

В этом случае в распоряжении испытателей отсутствует необходимая тяговая дорожка, а испытания приходится проводить на относительно небольших специально расчищенных площадках.

Основные направления совершенствования конструкций двигателей

Совершенствуется конструкция двигателя внутреннего сгорания, находятся новые виды топлива, альтернативные бензину, а двигатель остается. Даже когда совершенствование касается материала, из которого он выполняется. Так, большое будущее предрекают керамическому двигателю для автомобиля, т. е. обычному 4-тактному ДВС, но с деталями, выполненными из керамики — материала, выдерживающего температуру, почти в 1,5 раза более высокую, чем металл. Это, конечно, не обычная керамика, которую мы привычно представляем себе. Керамическому двигателю не нужна система охлаждения — значит, не будет и потерь тепла, связанных с работой этой системы. Расход топлива у этого двигателя на 60% ниже, чем у обычных автомобильных ДВС.

Смазка там газовая, вместо подшипников скольжения применяются подшипники качения. А многие детали изготовляются из самосмазывающихся материалов. Но самое главное — керамический двигатель многотопливный. Он может работать и на бензине, и керосине, и спирте, и дизельном и синтетическом топливе, и даже на мазуте. Помимо экономичности, он гарантирует снижение уровня токсичности отработавших газов благодаря более полному сгоранию топлива в цилиндрах.

Список использованной литературы

1. Родичев В. А., Родичева Г. И. «Тракторы и автомобили», Издательство «Высшая школа», 1982.

2. Косенко Б. Ф., Тюркин Б. П. Тракторы". Справочная книга. 1968 г.

3. Парфенов А. П. «Промышленные тракторы». Издательство «Машиностроение», 1986 г.

4. Автожурнал «Автомобиль сервис».