Реферат Курсовая Конспект
КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ - раздел Образование, Сокол Николай Александрович, Попов С...
|
Сокол Николай Александрович,
Попов Сергей Иванович
КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ
АВТОМОБИЛЯ
Учебное пособие
Редактор В.Ф.Лавриченко
Компьютерная обработка И.В.Кикичева
Тем. план 2004 г., поз.4
ЛР № 04779 от 18.05.01 г. В набор 21.05.04. В печать 26.06.04.
Объем 8,5 усл.п.л., 8,4 уч.-изд.л. Офсет. Формат 60х84/16
Бумага тип № 3. Заказ №285. Тираж 200. Цена «С»
Издательский центр ДГТУ
Адрес университета и полиграфического предприятия:
344010, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина,1.
Оглавление
Введение………………………………………………………………………………………. | ||
1. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА И ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЕЙ……………… | ||
2. Двигатели внутреннего сгорания……………………………………………… | ||
2.1. | Основные типы двигателей внутреннего сгорания………….. | |
2.2. | Общее устройство двигателя внутреннего сгорания……….. | |
2.3. | Основные параметры поршневых двигателей…………………. | |
2.4. | Рабочий процесс четырехтактного карбюраторного двигателя……………………………………………………………………………… | |
2.5. | Рабочий процесс четырехтактного дизеля……………………… | |
2.6. | Рабочий процесс двухтактного двигателя внутреннего сгорания……………………………………………………………………….. | |
2.7. | Показатели двигателя внутреннего сгорания…………………. | |
2.8. | Методы форсирования двигателей…………………………………. | |
2.9. | Многоцилиндровые двигатели……………………………………….. | |
3. КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ……………………………………. | ||
3.1. | Блок и головка цилиндров…………………………………………….. | |
3.2. | Поршневая группа и шатуны…………………………………………. | |
3.3. | Коленчатый вал и маховик…………………………………………….. | |
4. МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ…………………………………………… | ||
4.1. | Основные типы механизмов газораспределения………………. | |
4.2. | Привод распределите6льного вала………………………………… | |
4.3. | Основные параметры механизма газораспределения. Фазы газораспределения………………………………………………… | |
4.4. | Детали клапанного механизма……………………………………….. | |
5. СИСТЕМА СМАЗКИ…………………………………………………………………… | ||
5.1. | Устройство и работа системы смазки……………………………… | |
5.2. | Приборы смазочной системы…………………………………………. | |
6. СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ………………………………………………………….. | ||
6.1. | Устройство и работа системы охлаждения………………………. | |
6.2. | Расчет системы охлаждения………………………………………….. | |
7. СИСТЕМА ПИТАНИЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ…………………. | ||
7.1. | Устройство и работа системы питания……………………………. | |
7.2. | Приборы системы питания……………………………………………… | |
7.3. | Карбюратор …………………………………………………………………… | |
8. СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ…………………………. | ||
8.1. | Особенности смесеобразования в дизелях…………………….. | |
8.2. | Общее устройство системы питания дизелей………………….. | |
8.3. | Турбонаддув в дизелях ………………………………………………… | |
8.4. | Расчет элементов топливной системы дизеля………………… | |
9. СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ С ГАЗОБАЛЛОННОЙ УСТАНОВКОЙ…………………………………………… | ||
10. НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ТРАНСМИССИЙ………………….. | ||
11.СЦЕПЛЕНИЕ…………………………………………………………………………… | ||
11.1. | Устройство и работа сцепления …………………………………… | |
11.2. | Определение основных параметров муфты сцепления… | |
12. КОРОБКА ПЕРЕДАЧ………………………………………………………………. | ||
12.1. | Устройство и работа коробки передач ………………………… | |
12.2. | Определение основных параметров коробки передач…… | |
12.3. | Раздаточная коробка…………………………………………………… | |
13. КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА…………………………………………………………. | ||
13.1. | Карданные шарниры неравных угловых скоростей……… | |
13.2. | Карданные шарниры равных угловых скоростей…………… | |
13.3. | Устройство и работа карданной передачи…………………… | |
14. ГЛАВНАЯ ПЕРЕДАЧА, ДИФФЕРЕНЦИАЛ И ПОЛУОСИ……………… | ||
14.1. | Главная передача ……………………………………………………… | |
14.2. | Дифференциал…………………………………………………………… | |
14.3. | Полуоси………………………………………………………………………. | |
15. НЕСУЩАЯ СИСТЕМА АВТОМОБИЛЯ………………………………………… | ||
15.1. | Рама…………………………………………………………………………… | |
15.2. | Передняя подвеска……………………………………………………… | |
15.3. | Расчет сил, действующих в деталях подвески……………… | |
15.4. | Задняя подвеска………………………………………………………… | |
15.5. | Ступицы колес…………………………………………………………… | |
15.6. | Колеса……………………………………………………………………… | |
15.7. | Шины………………………………………………………………………… | |
15.7.1. | ||
15. 7.2. | Маркировка шин………………………………………………………… | |
15.7.3. | Шипы противоскольжения…………………………………………… | |
16. РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ………………………………………………………… | ||
17. ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА………………………………………………………… | ||
17.1. | Назначение и типы тормозных систем………………………… | |
17.2. | Тормозные механизмы………………………………………………… | |
17.3. | Тормозной привод……………………………………………………… | |
17.4. | Рабочая тормозная система………………………………………… | |
17.5. | Стояночная тормозная система…………………………………… | |
17.6. | Расчет тормозного механизма……………………………………… | |
Задачи | ||
Библиографический список…………..…………………………………………… |
Предисловие
Прогресс в автомобильной промышленности, дальнейшее увеличение грузооборота автомобильного транспорта предполагает не только количественный рост автопарка, но и значительное улучшение использования имеющихся автомобилей, повышение культуры эксплуатации, увеличение межремонтных сроков службы.
Современные условия требуют от специалистов, связанных с производством и эксплуатацией автомобилей, глубоких знаний теории, конструкции и расчета основных узлов, агрегатов и систем автомобилей.
В области развития и совершенствования автомобильных двигателей основными задачами являются: расширение использования дизелей, снижение топливной экономичности и удельной массы двигателей, стоимости их производства и эксплуатации. На принципиально новый уровень ставится борьба с токсичными выбросами двигателей в атмосферу, а также задачи по снижению шума и вибрации в процессе их эксплуатации.
В учебнике основное внимание уделено вопросам назначения, схемам и принципам действия механизмов и систем современных поршневых двигателей внутреннего сгорания, формирующим основы понимания конструкции автомобиля.
Анализируется рабочий процесс новых двигателей с искровым зажиганием; даются расчеты по обоснованию параметров основных элементов кривошипно-шатунного механизма, механизма газораспределения, систем питания карбюраторных и дизельных двигателей, системы жидкостного охлаждения.
В учебнике не только рассматриваются вопросы конструкции автомобиля, но и приводятся методики расчета его основных составляющих: двигателя внутреннего сгорания, механизмов трансмиссии и ходовой части (сцепления, коробки передач, карданной передачи, подвески, тормозного механизма).
Учебник предназначен для студентов ВУЗов, обучающихся по специальности 190603 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)» направления подготовки дипломированного специалиста 653300 – «Эксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудования» и призван помочь студентам в усвоении лекционного материала по данному курсу, выполнении лабораторных и практических работ, курсового и дипломного проектирования. Учебник может быть полезен для специалистов станций технического обслуживания автомобилей и автотранспортных предприятий, а также для инженеров и технических работников, занимающихся проектированием систем и агрегатов автомобилей.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА
ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Рабочий процесс четырехтактного
Рабочий процесс двухтактного двигателя
КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ
В состав кривошипно-шатунного механизма двигателя входят блок цилиндров, служащий остовом двигателя, цилиндры, головка блока цилиндров, поддон картера, поршни с кольцами и поршневыми пальцами, шатун, коленчатый вал, маховик.
Блок и головка цилиндров
Блок цилиндров. У V-образных двигателей блок цилиндров (рис.3.1) представляет собой массивный литой корпус 3, снаружи и внутри которого монтируются все механизмы и системы.
Рис.3.1. Блок цилиндров V-образного двигателя:
а – общий вид; б – вид сзади
В литых поперечинах картера 4, находящегося в нижней части блока, расположены опорные гнезда для подшипников 6 коленчатого вала. Такую отливку часто называют блок-картером 5. В средней части блока цилиндров имеются отверстия 7 для установки подшипников скольжения под опорные шейки распределительного вала.
Плоскость разъема блока может проходить по оси коленчатого вала или быть смещенной относительно нее вниз. Стальной штампованный поддон, служащий резервуаром для масла, крепится к нижней части блок-картера. По каналам в блоке масло из поддона подается к трущимся деталям двигателя.
Для повышения жесткости блока цилиндров на V-образных двигателях (ЗИЛ-130, ЗМЗ-53-11, ЯМЗ-238 и др.) его плоскость делают разъемной и располагают ниже оси коленчатого вала. В отливке блока цилиндров имеется рубашка для жидкостного охлаждения двигателя, представляющая собой полость 8 (рис. 3.1,б) между стенками блока и наружной поверхностью вставных гильз 2. По обеим сторонам блока цилиндров расположены два канала 1 (рис. 3.1, а), через которые и подается охлаждающая жидкость в рубашку охлаждения. К передней части блока цилиндров крепится крышка распределительных шестерен, а к задней — картер сцепления.
Блоки цилиндров отливаются из серого чугуна (у двигателей автомобилей семейств ЗИЛ, КамАЗ, МАЗ и ВАЗ) или из алюминиевого сплава (у двигателей автомобилей ГАЗ-3110 «Волга», «Москвич-21412»).
Рабочий цикл двигателя происходит замкнутом пространстве, образованном рабочей поверхностью цилиндров (рис. 3.2), которая является направляющей при движении поршня, и головкой блока цилиндров. Для плотного прилегания поршня и поршневых колец к цилиндру и для уменьшения сил трения между ними внутреннюю полость цилиндров тщательно обрабатывают с высокой степенью точности и чистоты, поэтому она называется зеркалом цилиндра. На зеркале цилиндров наносят мелкую (ромбовидную) сетку для лучшего удержания смазочного материала.
Цилиндры изготовливают отдельно от блока 1 в виде вставных гильз или отливают как одно целое со стенками рубашки охлаждения 2 (рис. 3.2, б). Вставные гильзы подразделяются на «сухие» гильзы 5, запрессованные в расточенный блок (см. рис. 3.2, а), и сменные «мокрые» гильзы 7 (см. рис. 3.2,6—д), омываемые с наружной стороны охлаждающей жидкостью.
Верхняя часть цилиндров сильно нагревается при сгорании рабочей смеси и подвергается окислительному воздействию продуктов сгорания, поэтому в верхнюю часть блока цилиндров или гильз, как правило, запрессовывают короткие вставки 3 — сухие гильзы длиной 40—50 мм (у двигателей автомобилей ЗИЛ-130, ГАЗ-3110 «Волга», ГАЗ-53-12 и др.). Вставки 3 (см. рис. 3.2, д) производят из легированного чугуна, обладающего высокой износо- и коррозионной стойкостью.
Рис.3.2. Схемы цилиндров двигателя: а – с сухой гильзой;
б - с короткой сухой вставкой; в - д – с мокрыми гильзами
При установке мокрой гильзы ее бурт 6 (см. рис. 3.2, в) выступает над плоскостью разъема на 0,02— 0,15 мм. Это предназначено для уплотнения гильзы путем прижатия бурта через прокладку 4 (см. рис. 3.2, а) между блоком и головкой цилиндра. В нижней части гильза уплотняется двумя резиновыми кольцами 8 (см. рис. 3.2, г) (двигатели ЗИЛ-130, ЯМЗ-236, КамАЗ-740 и др.) или медными прокладками 9 (см. рис. 3.2, д), установленными по торцу нижнего пояса гильзы (двигатели автомобилей семейств ГАЗ, «Москвич» и др.).
Преимущественное применение в двигателях мокрых гильз связано с тем, что они обеспечивают лучший отвод тепла. В результате чего повышается работоспособность и срок службы деталей цилиндропоршневой группы, снижаются затраты, связанные с ремонтом двигателей.
Головка блока цилиндров. В головке блока цилиндров расположены камеры сгорания (рис. 3.3), в которых установлены впускные и выпускные клапаны 1, свечи зажигания 2 или форсунки 5.
Детали и узлы привода клапанного механизма крепятся на головке блока цилиндров.
Рис.3.3. Формы камер сгорания: а - карбюраторных двигателей; б – дизелей;
I – цилиндрическая; II – клиновая; III – смещенная (Г-образная); IV – полусферическая; V и VI – неразделенные; VII и VIII – разделенные; 1 – клапан;
2 – свеча зажигания; 3 – насос-форсунка; 4 – камера сгорания; 5 – форсунка;
6 – предкамера; 7 – основная камера; 8 – вихревая камера
Форма камеры сгорания значительное влияние на процесс смесеобразования как в карбюраторных двигателях, так и в дизелях. В карбюраторных двигателях (рис. 3.3, а) наибольшее распространение получили цилиндрические I, клиновые II и полусферические IV камеры с верхним расположением клапанов. У дизелей (рис. 3.3, б) широкое применение находят неразделенные V, VI и разделенные VII и VIII камеры сгорания, состоящие из вспомогательного небольшого пространства (предкамеры 6 или вихревой камеры 8) и основной камеры сгорания 7, соединенных между собой каналами.
У двигателей автомобилей КамАЗ каждый цилиндр снабжен отдельной головкой цилиндра. Двигатели с рядным расположением цилиндров имеют одну общую головку цилиндров, двигатели с V-образным расположением цилиндров - две (двигатели ЗИЛ-130, ГАЗ-53-11) или четыре на каждые три цилиндра (двигатель ЯМЗ-240).
На рис. 3.4 показана головка цилиндра двигателя ЗИЛ-130, которая содержит камеры сгорания 1 с вставными седлами 3 впускных клапанов, седлами 4 выпускных клапанов и с отверстиями 2 для свечей зажигания 7 (см. рис. 3.4, 6).
Головка блока цилиндров крепится к блоку при помощи шпилек с гайками или болтами, которые затягивают равномерно в определенной последовательности с установленным для каждого двигателя моментом затяжки.
Рис.3.4. Головка блока цилиндров V-образного двигателя: а – вид со стороны камер сгорания; б – вид со стороны коромысел
Одна боковая поверхность имеет каналы 5 (см. рис. 3.4, а) для подвода горючей смеси и каналы 6 для циркуляции охлаждающей жидкости, а другая — каналы 8 (см. рис. 3.4, б) для отвода отработавших газов. В каждой камере сгорания имеются отверстия для запрессовки направляющих втулок клапанов. Плоскость разъема между блоком цилиндров и головками уплотняют сталеасбестовыми прокладками.
МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Механизм газораспределения предназначен для управления процессом газообмена и обеспечения оптимального наполнения цилиндров.
Клапанные механизмы газораспределения характеризуются простотой конструкции, малой стоимостью изготовления и ремонта, хорошим уплотнением камеры сгорания и надежностью в работе, поэтому их применяют в современных четырехтактных двигателях.
Основные параметры механизма
СИСТЕМА СМАЗКИ
СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ
СИСТЕМА ПИТАНИЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ
Трансмиссии автопоездов. На автопоездах, предназначенных для движения по бездорожью, для повышения проходимости прицепы (полуприцепы) часто имеют ведущие мосты, мощность к которым подводится от двигателя тягача через механическую, гидравлическую или электрическую передачи. На автопоездах, состоящих из тягача и прицепа (полуприцепа) и предназначенных для движения по дорогам с твердым покрытием, трансмиссию имеет только автомобиль-тягач.
Привод дополнительного оборудования, например лебедки, насос подъема платформы и т.д., осуществляют с помощью коробки отбора мощности, которую присоединяют к коробке передач.
СЦЕПЛЕНИЕ
КОРОБКА ПЕРЕДАЧ
ГЛАВНАЯ ПЕРЕДАЧА, ДИФФЕРЕНЦИАЛ И ПОЛУОСИ
НЕСУЩАЯ СИСТЕМА АВТОМОБИЛЯ
В несущую систему автомобиля входят рама, подрамник, передняя и задняя подвески, ступицы колес, колеса и шины. Подрамник конструктивно совмещен с основанием кузова и служит для установки силового агрегата и передней подвески автомобиля.
Механизмы и детали несущей системы связывают колеса с кузовом, воспринимают силы, действующие на автомобиль, снижают динамические нагрузки, передаваемые от колес на кузов при движении автомобиля по неровностям дороги, и гасят колебания кузова.
Рама
Все грузовые и легковые автомобили с большим (обычно более 3,5 л) рабочим объемом цилиндров двигателя имеют раму. На легковых автомобилях особо малого и малого классов и автобусах рама отсутствует, ее функции выполняет несущий кузов. Являясь несущей системой автомобиля, рама воспринимает все нагрузки, возникающие при его движении. На раме монтируют двигатель, агрегаты трансмиссии, механизмы органов управления, дополнительное и специальное оборудование, а также кабину, кузов или грузонесущую емкость.
По конструкции рамы (рис.15.1) могут быть лонжеронными (лестничными) и центральными (хребтовыми). В автомобилестроении наибольшее распространение получили лонжеронные рамы.
Рис.15.1. Автомобильные рамы: а – лонжеронная; б - центральная
Лонжеронная рама грузовых автомобилей (см.рис.15,а) имеет две продольные балки - лонжероны 12 - переменного сечения и несколько поперечин 7. Лонжероны рамы могут сходиться в передней части (автомобили ЗИЛ) или располагаться параллельно один другому (автомобили ГАЗ). Буксирные крюки 2 и передний буфер 1, предохраняющий автомобиль от повреждений, крепятся к лонжеронам спереди.
Радиатор и передние опоры (одна или две) двигателя устанавливаются на первой поперечине 7 рамы, задние его опоры - кронштейны 3 - приклепаны к лонжеронам. Передние рессоры крепят на кронштейнах 14. От ударов лонжероны предохраняют резиновые буфера 15. Картер рулевого механизма крепится кронштейном 13 на левом лонжероне между кронштейнами рессор.
Промежуточная опора карданной передачи крепится на второй поперечине 7 рамы снизу. В задней части рамы на лонжеронах расположены кронштейны 8 для крепления задних рессор и кронштейны 9, служащие опорами для концов дополнительных рессор.
Аккумуляторная батарея крепится на левом лонжероне рамы в специальное гнездо 11, откидной кронштейн 4 запасного колеса - на правом. Кронштейны 10 служат для крепления платформы, а кронштейн 16 - для фиксации положения пусковой рукоятки. Тягово-сцепное устройство 6 расположено на задней поперечине, а кронштейн 5 указателя поворота – на заднем конце правого лонжерона.
На легковых автомобилях семейства «Москвич» и ГАЗ в передней части кузова к полу кузова крепится болтами полурама (подрамник). К ней крепится двигатель в сборе со сцеплением и коробкой передач.
Центральная рама (см.рис.15.1,б) представляет собой центральную несущую балку 5 с поперечинами 3. Несущая балка 5 может иметь круглое или швеллерное сечение. В некоторых случаях рама образуется в результате соединения специальными патрубками 4 картера 1 раздаточной коробки и картеров 2 главных передач. Поперечины 3, служащие опорами двигателя, кабины, кузова и других агрегатов, установлены между фланцами патрубков и картеров. Такие рамы обладают высокой прочностью на изгиб, но из-за сложности их изготовления широкого распространения в отечественном и зарубежном автомобилестроении не получили.
Расчет сил, действующих в деталях
Колеса
Колесом считают промежуточный между ступицей автомобиля и шиной элемент конструкции автомобиля.
Обычное (серийное для всех российских легковых автомобилей) дисковое колесо состоит из двух элементов – обода и диска, соединенных между собой точечной контактной сваркой.
Обод – это кольцеообразная (определенного профиля) часть колеса, на которую монтируется и опирается шина.
Диск – центральная часть колеса, несущая обод и имеющая посадочные отверстия для крепления к ступице. Бывают разборные колеса, где обод и диск скреплены резьбовыми соединениями, а также бездисковые колеса (например, на грузовиках «КамАЗ») или колеса с дисками в виде кольцевых фланцев (автомобили ЗАЗ).
Автомобильные колеса классифицируют по их принадлежности к тому или иному автомобилю, по типу применяемых шин, по конструкции (рис.15.15).
По технологии изготовления колеса неразборной конструкции могут быть стальными сварными (из прокатанного обода и штампованного диска), литыми и коваными.
Рис.15.15. Классификация колес
Литые колеса изготовляют заливкой расплавленного металла (обычно это алюминиевый или магниевый сплав) в форму, затем заготовку охлаждают, обтачивают посадочные поверхности и сверлят необходимые отверстия. Недостатком колес, изготовленных способом литья, являются чрезмерно толстые стенки, скрытые поры и раковины, недостаточная прочность (при ударе они деформируются и даже раскалываются) и сложность (часто невозможность) восстановления.
При изготовлении колес ковкой (или объемной штамповкой) из заготовки выковывают так называемую поковку, которую затем обрабатывают на токарном станке. Достоинством таких дисков являются прочность и легкость, например, 13-дюймовое кованое колесо весит 4,9 кг против 6,0 кг у литого, а толщина стенок составляет только 3,0 мм против 5,5 мм у литого. При этом кованый диск лучше «переносит» удары. Поэтому для российских дорог кованые диски предпочтительнее несмотря на сложность и высокую стоимость их изготовления.
Меньшая масса колеса – основное преимущество легкосплавных колес перед обычными стальными. Так как это ведет к уменьшению неподрессоренных инерционных масс и улучшению условий работы подвески, колесо быстрее «повинуется» возвращенному действию пружины, амортизатора и быстрее восстанавливает потерянный контакт с дорогой.
Размер колеса определяется монтажным диаметром и шириной обода. Например, обычное дисковое колесо для автомобилей ВАЗ-2108, - 09 обозначается как 114J-330 (в миллиметрах) или 4 1/2J-13 (в дюймах). Первые цифры означают ширину обода, буква J – форму профиля обода, а последние цифры – монтажный диаметр колеса.
Рекомендованы следующие размеры колес для легковых автомобилей российского производства:
114J-330 (4 1/2J-13), 127J-330 (5J-13) – автомобили ВАЗ (кроме 1111);
127J-355 (5J-14) – «Москвич»-2141;
140J-355 (5 1/2J-14), 152J-355 (6J-14) – ГАЗ-31029;
152L-380 (6L-15) – автомобили типа УАЗ-31512;
135/80R12 (4J) – ВАЗ-1111, 11113.
«Вазовское» бескамерное колесо имеет обозначение 4 1/2J-13H2 или 5J-13H2, где дополнительная маркировка Н2 означает наличие на ободе кольцевого выступа для дополнительной фиксации бортов бескамерной шины, называемого «хампом».
Маркировка колес российского производства представлена на рис.15.16.
Рис.15.16. Маркировка колеса (по часовой стрелке): клеймо Госстандарта РФ; товарный знак завода-изготовителя; вылет в миллиметрах; месяц и год изготовления (например, 6/99 – июнь 1999 г.)
Шины
15.7.1. Классификация шин
Классификация пневматических шин многообразна (рис.15.17). Рассмотрим шины по способу герметизации внутреннего объема, а также по некоторым другим признакам.
Камерные шины имеют покрышку и камеру с вентилем. Камера по размеру должна быть меньше внутренней полости покрышки во избежание образования складок в накачанном состоянии. Вентиль нагнетает воздух в шину и препятствует его выходу наружу. По конструкции вентиль является обратным клапаном.
Рис.15.17. Классификация шин
Бескамерные шины (рис.15.18) имеет воздухонепроницаемый резиновый слой, наложенный на внутренний слой каркаса покрышки (вместо камеры). Достоинством бескамерных шин являются:
- небольшая масса;
- повышенная безопасность при езде, так как в случае прокола воздух выходит только в месте прокола (при мелких прокопах достаточно медленно);
- простота ремонта в случае прокола (нет необходимости в демонтаже).
К недостаткам можно отнести такие особенности:
- усложненный и более квалифицированный монтаж-демонтаж, часто только на специальном шиномонтажном станке, при наличии компрессора;
- требуют колес с ободами специального профиля и повышенной точности изготовления, обладающие высокой герметичностью сварного шва (колеса с диском), имеющих на посадочных полках обода специальные кольцевые выступы тороидальной формы («хампы»), предотвращающие самопроизвольное соскальзывание бортов шины (разбортировку) в случае критических ситуаций во время движения.
Рис.48. Бескамерная шина: 1 – протектор; 2 – герметизирующий воздухонепроницаемый резиновый слой; 3 – каркас; 4 – вентиль колеса; 5 - обод
По расположению нитей корда в каркасе покрышки камерные и бескамерные шины могут быть как диагональной, так и радиальной конструкции. Поперечные разрезы диагональных и радиальных покрышек показаны на рис.15.19.
В диагональных шинах нити корда в смежных слоях ткани пересекаются под некоторым углом между собой (95…115°). Число смежных слоев обычно равно четырем.
а) б)
Рис.15.19. Конструкция диагональной (а) и радиальной (б) шины: 1 - борта;
2 - бортовая проволока; 3 - каркас; 4 - брекер; 5 - боковина; 6 - протектор
В радиальных шинах все нити корца расположены параллельно по радиусу от одного борта к другому и не пересекаются между собой. Такое расположение обеспечивает лучшие эксплуатационные свойства радиальных шин. У радиальных шин значительно меньшее сопротивление качению и еще более заметное увеличение срока службы (пробега) шины. Этим объясняется то, что радиальные шины практически вытеснили диагональные из употребления во всем мире.
В каждой шине можно выделить следующие основные элементы (рис.15.20).
Каркас (1) – главный силовой элемент шины (покрышки), который придает ей прочность и гибкость. Представляет собой один или несколько слоев обрезиненного корда.
Брекер (2) – подушечный слой (пояс), резинотканевая или металлокордная прослойка по всей окружности покрышки между каркасом и протектором. Брекер имеет два и более слоев обрезиненного корда и является элементом радиальной шины, серьезно влияющим на многие эксплуатационные качества.
Протектор (3) – «беговая» часть шины (покрышки), непосредственно контактирующая с дорогой. Состоит из толстого слоя специальной износостойкой резины, закрывающей брекер, и наружной рельефной части, которая и называется собственно протектором. Приспособленность шины для работы в различных дорожных условиях определяет рисунок рельефной части.
Рис.15.20. Основные размеры шин и конструктивные элементы: D – наружный диаметр; Н – высота профиля покрышки; В – ширина профиля; d – посадочный диаметр обода колеса (шины); 1 – каркас; 2 – брекер; 3 – протектор; 4 – боковина; 5 – борт; 6 – бортовая проволока; 7 – наполнительный шнур
Боковина (4) защищает каркас от механических повреждений, проникновения влаги и служит для нанесения наружной маркировки шины. Представляет собой тонкий эластичный слой резины толщиной 1,5…3,0 мм на боковых стенках каркаса.
Борт (5) придает шине нерастягивающуюся конструкцию и необходимую структурную жесткость при номинальном внутреннем давлении воздуха. По конструкции это жесткая посадочная часть покрышки, необходимая для фиксации шины на ободе колеса, состоящая из слоя корда, завернутого вокруг проволочного кольца (6), и твердого наполнительного резинового шнура (7).
По форме профиля шины подразделяют на обычного профиля, низкопрофильные, широкопрофильные и арочные.
Шины обычного профиля имеют примерно одинаковую высоту Н и ширину В, т. е. у них отношение Н/В близко к единице. Их применяют на большинстве грузовых автомобилей и автобусах.
Низкопрофильные шины отличаются от шин обычного профиля пониженной высотой (Н/В = 0,б…0,7). Их устанавливают на высокоскоростных легковых автомобилях, максимальная скорость которых превышает 140 км/ч.
Широкопрофильные шины имеют пониженную высоту (Н/В = 0,5…0,6), эластичный каркас и относительно небольшое внутреннее давление воздуха, равное 0,2…0,35 МПа. Такая конструкция способствует плавности хода и повышает проходимость. Широкопрофильные шины установлены на автомобилях КАЗ-4540, «Урал-377НМ и др.
Арочные шины - бескамерные низкого давления (0,05…0,15 МПа) с увеличенной шириной профиля (Н/В = 0,3…0,5). Профиль выполнен в виде арки с развитыми грунтозацепами высотой 35…40 мм, устанавливают на средние и задние мосты автомобилей вместо сдвоенных шин. Арочные шины являются эффективным средством повышения проходимости в условиях бездорожья.
Разделение рисунков протектора на дорожный или всесезонный (универсальный) весьма условно, иногда могут одновременно присутствовать признаки нескольких типов рисунка.
Шины с направленным рисунком протектора (дорожные или зимние) имеют улучшенную способность отвода воды или снега. Они менее шумны. Запасное колесо совпадает по направлению вращения только с колесами одной стороны автомобиля, но временная установка его против предписанного направления вращения допустима, так как этот эффект проявляется только на больших скоростях.
Асимметричный рисунок - один из способов реализовать разные свойства в одной шине. При таком расположении наружная сторона шины лучше работает на твердой дороге при положительной температуре, а внутренняя - на зимней.
Рисунок повышенной проходимости - это разреженный рисунок шашечного типа с развитыми грунтозацепами по плечевой зоне, с мощными недеформируемыми шашками, часто не расчлененными прорезями.
Для зимнего рисунка характерны крупные шашки, имеющие пилообразные края и большое количество тонких прорезей внутри. Каналы между шашками достаточно крупные, чтобы не забивались снегом. Многие из зимних шин имеют шипы противоскольжения.
От рисунка протектора зависит износостойкость шины, а также сцепление ее с дорогой, причем для сухих, мокрых или загрязненных дорог требуются свои специальные рисунки. Наиболее популярны «дорожные» и «универсальные» шины.
Не менее важной является демпфирующая способность шины, которая ухудшается с увеличением толщины протектора. Для дорожных шин важным считается бесшумность качения на высоких скоростях, экономичность и т.п. Количество и разнообразие применяемых на шинах рисунков протектора огромно и не поддается классификации, так как ежегодно появляются шины с оригинальными рисунками протектора.
15.7.2. Маркировка шин
Маркировка диагональных и радиальных шин различна. Обозначение диагональной шины читается следующим образом:
6,15-13/155-13 – обозначение диагональной шины;
6,15 – условная ширина профиля шины (В) (см.рис.15.20) в дюймах;
13 – посадочный диаметр (d) шины (и колеса) в дюймах;
155 – условная ширина профиля шины в мм.
Дробь перед числом 155 разделяет дюймовое обозначение шины от миллиметрового. Вместо числа 13 во втором случае может быть и миллиметровое обозначение посадочного диаметра (330).
Радиальная шина имеет единое смешанное миллиметрово-дюймовое обозначение. Например, маркировка 165/70R13 78S Steel Radial Tubeless означает:
165 – условная ширина профиля шины (В) в мм;
70 – отношение высоты профиля шины (Н) к ее ширине (В), %;
«R» – обозначение радиальной шины;
13 – посадочный диаметр в дюймах;
78 – условный индекс грузоподъемности шины;
S – скоростной индекс шины (максимально допустимая скорость движения автомобиля) в км/ч;
«Steel Radial» – радиальная шина с металлическим кордом; «Tubeless» или «TL» – бескамерное исполнение шины.
Чем шире шина, тем требуется и более широкое колесо, поэтому ширина профиля (В) связана с шириной обода колеса (b) соотношением b=0,70...0,75 В, например, в случае В = 165 мм необходимая ширина обода b составляет 115…124 мм, или 4,52…4,90 дюйма. Требуемый типоразмер колеса – 4 1/2 или 5 дюймов. Слишком узкое колесо (например, в 4 дюйма) ухудшает устойчивость (управляемость) автомобиля, а слишком широкое колесо (например, в 5 1/2 дюйма) ухудшает эластичность шины и снижает на ее долговечность.
От соотношения высоты и ширины профиля шины (Н/В) зависят ее эксплуатационные качества. Например, широкопрофильные или сверхнизкопрофильные шины (Н/В = 0,70 и менее) улучшают характеристики управляемости автомобиля и выполнены более жесткими, чем обычные шины с Н/В = 0,80...0,82. Современные радиальные шины имеют соотношение Н/В в пределах 0,82...0,30, причем в случае Н/В = 0,82 это число не входит в обозначение шины (например, 165R13), начиная с Н/В = 0,80 и ниже (через каждые 0,05) уже входит в обозначение шины.
Для ВАЗ-1111 «Ока» нецелесообразна установка шин, имеющих заводской размер 135R12. На моделях ВАЗ лучше не применять шины с Н/В ниже 0,70. Для повседневной езды по отечественным дорогам целесообразно ограничиться соотношением Н/В не ниже 0,65, причем это касается довольно больших шин для автомобилей типа ГАЗ-3110 «Волга». Современные скоростные сверхнизкопрофильные шины с Н/В=0,30...0,60 пригодны только для движения по гладким шоссейным дорогам с хорошим качеством покрытия, которых в нашей стране практически пока нет.
Скоростные индексы шин обозначают буквами латинского алфавита: L - до 120 км/ч; Р - до 150 км/ч; Q - до 160 км/ч; R - до 170 км/ч; S - до 180 км/ч; Т - до 190 км/ч; U - до 200 км/ч; Н - до 210 км/ч; V - до 240 км/ч; W - до 270 км/ч; Y - до 300 км/ч и Z (или ZR) - свыше 240 км/ч (с соответствующим уменьшением нагрузки по мере роста допустимой скорости).
Европейская система «Euro-metric» предусматривает дополнительную маркировку шин. На боковину покрышки наносят, например, обозначение максимальной нагрузки (Maximum Load) и соответствующее этой нагрузке внутреннее давление в шине (Maximum Pressure). При этом нагрузка указывается для шины в «холодном» состоянии в фунтах (LBS), а давление – в фунтах на квадратный дюйм (PSI) (1 LBS = 0,4536 кг; 1 PSI=0,0069 МПа). Как правило, эксплуатационная нагрузка и внутреннее давление в шине несколько меньше, чем ее максимальные возможности, это особенно важно для скоростных автомобилей или легковых многоцелевых полноприводных машин, называемых обычно «джипами».
Дополнительную маркировку, принятую для обозначения шин только «своего» изготовления, имеют, как правило, шины крупных мировых изготовителей. Например, компания «Мишлен» (Michelin) использует дополнительные логотипы (схематические рисунки), обозначающие «место» этой шины в огромной производственной программе, а также и другую информацию. Например, шина «Мишлен» обозначена как 185/ 60R14 82V Pilot HX MXV3-A. Первые 12 знаков расшифровываются в общепринятом порядке. Слово «Pilot» со своим логотипом означает название гаммы (семейства) шин. Индекс «НХ» классифицирует шину как «гармоничную», т.е. универсальную по принятому в компании комплексу потребительских качеств. Следующий индекс «MXV3-A» означает форму рисунка протектора. Кроме этого, впереди общей маркировки, как правило, есть надпись RADIAL XR - зарегистрированная торговая марка фирмы «Michelin».
С 1977 г. компания производит несколько типоразмеров шин семейства «TRX» полностью метрического обозначения с колесами специального, более плоского типа «TR». Например, шина TRX размером 200/55HR390 по несущей способности и габаритам эквивалентна обычной шине размером 185/70R14. Однако они совершенно невзаимозаменяемы по применяемым колесам, так как колесо для шины TRX на 34,4 мм больше по наружному диаметру.
Шины, работающие с камерами, обозначаются «TUBE TYRE» или «ТТ» (на немецком - MIT SCHLAUCH), но могут и не иметь никакого специального обозначения.
Чем более прочный каркас, тем большее давление воздуха выдерживает шина. И, следовательно, имеет большую грузоподъемность. Прочность каркаса условно оценивается нормой слойности PR (PLY RATING). Для легковых автомобилей используют шины с нормой слойности 4PR и иногда 6PR, что означает «усиленная» шина повышенной грузоподъемности «Reinforced».
На легких грузовиках и микроавтобусах шины с 6PR и 8PR наиболее употребительны, поэтому шины повышенной слойности (т.е. прочности) часто обозначаются буквой «С» (commercial), которая ставится после обозначения посадочного диаметра (например, 185R14C). Однако следует иметь в виду, что норма слойности - условное понятие и она, как правило, не соответствует числу слоев каркаса.
Знак на боковине шины (TWI) показывает расположение отметок остаточной высоты рисунка протектора в основных канавках. Для стран Европейского Союза и Российской Федерации остаточная высота протектора легковой шины должна быть не менее 1,6 мм.
Шины скоростных автомобилей могут иметь указатель (стрелку), показывающий требуемое направление вращения (rotation). Ассиметричные шины имеют надписи: «сторона, обращенная внутрь» (side facing inwards), и «сторона, обращенная наружу» (side facing outwards).
Кроме шин с обычным (дорожным или универсальным) рисунком протектора есть шины для зимней эксплуатации с развитым протектором, обозначаемые «M+S» (mud and snow - снег и грязь). Такие шины имеют более глубокий протектор, они более тяжелые, шумные и менее быстроходные.
Ряд фирм производит специальные шины для работы в тяжелых дорожных условиях. Российским автомобилистам такие шины известны как шины для автомобилей повышенной проходимости.
Надпись «secunda» или буквы «DA» на покрышке говорит о ее второсортности, т.е. о наличии второстепенных дефектов, не влияющих на скоростную прочность.
Особенности маркировки шин американского производства.В США используется по меньшей мере три системы обозначения шин. Система «P-metric», в дополнение к европейской, требует постановки индекса назначения шины перед шириной профиля: Р - шина для легкового автомобиля (Passanger) и LT - шина для легкого грузовика (Light Truck).
Пример: P195/60R14 (рис.15.21) и LT225/75R15.
Рис.15.21. Обозначения на шинах,
предназначенных для американского рынка
Для шин многих легковых полноприводных многоцелевых автомобилей и грузовых пикапов применяется дюймовая маркировка принципиально иного типа, где главным параметром служит не ширина профиля, а наружный диаметр шины. Например, в обозначении такой шины 31x10,5R15LT закодированы:
31 – примерный наружный диаметр;
10,5 – примерная ширина профиля шины;
R – радиальная;
15 – посадочный диаметр;
LT – шина для легкого грузовика.
Шины такого размера, как правило, предназначены для тяжелых условий эксплуатации и имеют рисунки протектора типа «повышенной проходимости» или «M+S».
До середины 70-х годов применялась система «Alpha-metric», где в обозначении шины использовался буквенный индекс грузоподъемности. Например, легковая шина размером FR60-15 расшифровывалась так:
F - индекс грузоподъемности (680 кг при 0,22 МПа);
R - радиальная;
60 - отношение Н/В профиля;
15 - посадочный диаметр.
На шинах американского производства обязательно ставится серийный номер Департамента транспорта (DOT) - код, содержащий данные об изготовителе шины, дате и месте изготовления. Последние три цифры кода указывают на неделю и год изготовления. Например, число 094 говорит о 9-й неделе 1994 г.
На бортах соответствующими надписями фиксируется число слоев брекера и каркаса, а также материал корда. Например, надпись TREAD: 4 PLUES (2 PLUES RAYON+2 PLUES STEEL) и SIDEWALL: 2 PLUES RAYON означает, что брекер шины состоит из двух слоев металлокорда, а каркас (в частности, боковины) - из двух слоев вискозного корда.
Нагрузка и давление приводятся в фунтах (LBS) и фунтах на квадратный дюйм (PSI).
Кроме того, на бортах есть обозначения индексов:
износостойкости – TREAD WEAR INDEX;
сцепных качеств – TRACTION INDEX;
температурного – TEMPERATURE INDEX.
Маркировка шин российского производства. Каждый изготовитель шин имеет свой товарный знак или же, как, например, Московский шинный завод, свой «фирменный» знак модели («ТАГАНКА»). Модель шины включает букву (или буквы), кодирующую предприятие-изготовитель шины: К – Кировский шинный завод; М – Московский шинный завод, Я – Ярославский шинный завод и др. Последующие цифры (цифра) – внутризаводской индекс этой шины.
На боковине шины ставится ее серийный номер и кодируется другая, полезная (в случае выставления рекламации) информация. Остальные обозначения примерно соответствуют тем, что приняты в Европе и США. Обозначения на боковине шины типа Ех-85 отечественного производства показаны на рис.15.22.
Рис.15.22. Обозначения на боковине шины Ех-85: 1 - максимальная нагрузка и давление (по стандарту США); 2 - номер ТУ; 3 - количество слоев и тип корда каркаса и брекера; 4 - государственный знак высшей категории качества (до 1992 г.); 5 - ширина профиля; 6 - серия «70» (отношение Н/В); 7 - обозначение радиальной шины; 8 - обозначение бескамерной шины; 9 - диаметр обода (13"); 10 - индекс грузоподъемности; 11 - индекс скорости («S»–180 км/ч); 12 - условное обозначение износостойкости шины (по стандарту США); 13 - условное обозначение показателей термостойкости шины (по стандарту США); 14 - условное обозначение кода завода (по стандарту США), 15 - номер сборщика (15); 16 - номер сертификата официального утверждения на соответствие шин Международным правилам N 30 ЕЭК ООН (0247); 17 - условное обозначение кода размера (по стандарту США); 18 - дата изготовления (28 неделя 1987 г.); 19 - знак официального утверждения шины на соответствие Международным правилам N 30 ЕЭК ООН (Е); 20 - условный номер страны, выдавшей сертификат утверждения (5 - Швеция); 21 - серийный порядковый номер шины; 22 - радиальная шина; 23 - наименование модели
15.7.3. Шипы противоскольжения
В зоне контакта шины с дорогой всегда присутствует тонкий слой влаги вплоть до температуры окружающего воздуха минус 10°С и даже ниже. Шипы противоскольжения продавливают влажную пленку, играющую роль «смазки» между шиной и дорогой, и обеспечивают стабильный контакт колеса с дорогой.
Установочная высота шипа 1,5 мм, однако в реальных условиях достаточно чтобы шип выступал на 0,5 мм. Показателем работы шипа зимней шины является так называемая сила прокола шипа - усилие, которое необходимо приложить к стержню шипа, чтобы он выступал над поверхностью протектора на 0,5 мм. Установлено, что сила прокола отдельного шипа не должны превышать 15 кгс (147 Н). Нормы силы прокола согласованы с нагрузкой на одно колесо транспортного средства. Для легкового автомобиля с нагрузкой на колесо до 500 кгс (4905 Н) сила прокола не должна быть больше 12 кгс (117,71 Н), а при большей нагрузке - 14 кгс (135,З Н). Сила прокола шипа средних и легких грузовиков не должна превышать 21 кгс (206 Н), для тяжелых грузовиков - 35 кгс (343,3 Н).
При определении нормы силы прокола учитывается такие показатели, как соотношение геометрических размеров шипов и отверстий для них в протекторе, состав резины и др. Прогресс в разработке надежных и относительно безвредных для асфальта ошипованных покрышек позволил повысить безопасность движения на зимних дорогах.
Стержень из твердого сплава, изготовленный методом порошковой металлургии, является основой шипа противоскольжения. Чтобы стержень выступал из корпуса до полного износа и сохранял первоначальную функцию шипа, его закрепляют в корпусе из мягкой стали, который изнашивается примерно одинаково вместе с резиной протектора.
Шипы с запрессованным стержнем могут обеспечивать в среднем 10…15 тыс. км пробега, а шипы с впаянным стержнем более долговечны и могут обеспечить свыше 30 тыс. км пробега. Усилие, необходимое для того, чтобы вырвать стержень из корпуса, для впаянных стержней примерно в 5 раз больше, чем для запрессованных.
Шипы бывают однофланцевые и двухфланцевые шипы. Однофланцевые шипы меньше нагреваются и лучше держатся в шине, поэтому их рекомендуют для достаточно высоких скоростей движения по сухим дорогам. Двухфланцевые – более универсальны.
ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА
Задачи к разделу 2
1. Определить e степень сжатия 4-цилиндрового двигателя с искровым зажиганием, полный объем цилиндра Vа, рабочий объем цилиндра Vh, объем камеры сгорания Vс и литраж двигателя Vл, если Vh/Vc=7,5; диаметр цилиндра D=80 мм, а ход поршня S=80 мм.
2. Определить диаметр цилиндра двигателя с искровым зажиганием D, если степень сжатия e=8, объем камеры сгорания Vc=56 см3 и отношение хода поршня к его диаметру S/D=1,2.
3. Определить отношение хода поршня к его диаметру S/D для двигателя с искровым зажиганием, если степень сжатия e=8,5, радиус кривошипа коленчатого вала R=40 мм, объем камеры сгорания Vc=54 см3.
4. Определить отношение хода поршня к диаметру цилиндра S/D, если литраж 4-цилиндрового двигателя с искровым зажиганием равен Vл=1,3 Л и радиус кривошипа коленчатого вала R=40 мм.
5. Определить действительную степень сжатия eд двухтактного двигателя, если известно, что объем камеры сгорания Vс =55см3, доля потерянного объема j = 0,15, диаметр цилиндра D=76 мм; ход поршня S=80мм.
6. Определить объем камеры сгорания Vc и полный объем Va цилиндра 4-цилиндрового двигателя, если степень сжатия e=18, литраж двигателя Vл=2 л.
7. Определить литраж 6-цилиндрового дизельного двигателя Vл и объем камеры сгорания цилиндра Vc , если степень сжатия e=20, полный рабочий объем цилиндра Va=455см3,
8. Определить действительную eд и геометрическую e степень сжатия 2-тактного двигателя, если диаметр цилиндра D=80мм, ход поршня S=85 мм, доля потерянного объема 0,25, полный объем цилиндра Va=456см3.
9. Определить диаметр цилиндра D дизельного двигателя, если e=16, объем камеры сгорания цилиндра Vc=54см3, отношения хода поршня к диаметру цилиндра S/D=1,2.
10. Определить литраж дизельного 8-цилиндрового двигателя Vл и степень сжатия e, если диаметр цилиндра D=82мм, радиус кривошипа коленчатого вала R=40мм, объем камеры сгорания Vc=25 см3.
11. Определить литровую мощность 4х цилиндрового двигателя с искровым зажиганием Nл, если эффективная мощность двигателя Nе=54 кВт, степень сжатия e=8,5, объем камеры сгорания цилиндра Vc=54 см3.
12. Определить удельный эффективный расход топлива gе двигателя с искровым зажиганием, если эффективный крутящий момент двигателя равен Мк=110Нм при частоте вращения коленчатого вала n=4000 мин–1 и часовом расходе Gт=14 кг/ч.
13. Определить литровую массу 4-цилиндрового двигателя с искровым зажиганием gл, если степень сжатия e=8,5, объем камеры сгорания цилиндра Vс=53 см3, масса двигателя Мдв=120 кг.
14. Определить поршневую мощность 4-цилиндрового дизельного двигателя Nп, если эффективная мощность двигателя Nе=85 кВт, степень сжатия e=16, объем камеры сгорания цилиндра Vc=50см3, ход поршня S=110 мм.
15. Определить удельную массу 4-цилиндрового дизельного двигателя qN, если максимальный крутящий момент Мк=382Нм при n=1800 мин–1, масса двигателя Мдв=300 кг.
16. Определить эффективную мощность 8-цилиндрового 4-тактного двигателя с наддувом Nе, если степень сжатия e=16, объем камеры сгорания цилиндра Vc=50 см3, частота вращения коленчатого вала n=2600 мин–1, эффективное давление Ре=1,8МПа.
17. Определить часовой расход топлива 4-тактного 8-цилиндрового двигателя с искровым зажиганием Gт, если степень сжатия e=9,3, объем камеры сгорания цилиндра Vc=115 см3, частота вращения коленчатого вала n=4500 мин–1, эффективное давление Ре=0,8 МПа, удельный эффективный расход топлива qе=230 г/кВтч.
18. Определить эффективную мощность 8-цилиндрового 4-тактного двигателя с искровым зажиганием Nе, если диаметр цилиндра D=108 мм, ход поршня S=105 мм, частота вращения коленчатого вала n=4600 мин–1. Эффективное давление Ре=0,75 МПа.
19. Определить литровую мощность 8-цилиндрового 4-тактного двигателя с искровым зажиганием Nл, если эффективное давление Ре=0,85 МПа, частота вращения коленчатого вала n=4400 мин–1.
20. Определить эффективное давление 8-цилиндрового 4-тактного двигателя с искровым зажиганием Ре, если эффективная мощность Nе=232 кВт, диаметр цилиндра D=108 мм, ход поршня S=105 мм, частота вращения n=4500 мин–1.
Задачи к разделу 4
1. Определить скорость газов при впуске ω2, если площадь проходного сечения клапана ƒ=7,2 см2, число впускных клапанов на один цилиндр i=2, частота вращения коленчатого вала двигателя n=5600 мин–1, литраж двигателя Vл=1,6л, число цилиндров – 4.
2. Определить среднюю скорость поршня "Сn", если "время–сечение" Φ=0,03 с×см2, коэффициент наполнения ηv=0,85, число впускных клапанов на один цилиндр i=1, площадь проходного сечения клапана ƒ=6,4 см2, ход поршня S=80 мм.
3. Определить "время–сечение" Ф, если средняя скорость поршня Сп=16 м/с, коэффициент наполнения ηv=0,86, ход поршня S=80 мм, площадь проходного сечения клапана ƒ=6,4 см2, число впускных клапанов на один цилиндр i=2.
4. Определить средний диаметр впускного клапана "dкл.ср", если ход поршня S=71 мм, частота вращения коленчатого вала n=5500 мин–1, скорость газов при впуске ω2=85 м/с, число впускных клапанов на один цилиндр i=1, высота поднятия клапана hкл=9 мм, отношение хода поршня к диаметру цилиндра S/D=0,9, угол фаски клапана a=30°.
5. Определить высоту поднятия клапана hкл, если ход поршня S=75 мм, частота вращения коленчатого вала n=3600 мин–1, скорость газов при впуске ω2=85 м/с, число впускных клапанов на один цилиндр i=1, угол фаски клапана a=300, средний диаметр клапана dкл.ср=3 см, отношение хода поршня к диаметру цилиндра S/D=1.
6. Определить скорость газов ω2, если частота вращения коленчатого вала n=4200 мин–1, ход поршня S=82 мм ,отношение хода поршня к диаметру цилиндра S/D=1,1, число впускных клапанов на один цилиндр i=1, средний диаметр клапана dкл.ср.=3 см, высота подъема клапана hкл=9мм, угол фаски клапана a=450.
7. Определить скорость газов ω2 при впуске, если частота вращения коленчатого вала n=4500 мин–1, ход поршня S=70мм, диаметр цилиндра D=71мм, высота подъема клапана h=9мм, средний диаметр клапана dкл.ср.=30 мм, угол фаски клапана a=300,число впускных клапанов на один цилиндр i=1.
8. Определить "время–сечения" Ф, если скорость поршня Сп=16 м/с, коэффициент наполнения ηv=0,84, площадь проходного сечения клапана ƒ=6,5см2, рабочий объем цилиндра Vh=0,48 дм3, площадь поршня F=67см2, число впускных клапанов на один цилиндр i=2.
9. Определить "время–сечение", если средняя скорость поршня Сп= 16 м/с, коэффициент наполнения ηv=0,86, ход поршня S=80 мм, площадь проходного сечения клапана ƒ=6,4см2, число впускных клапанов на один цилиндр i=2.
10. Определить число оборотов двигателя n, если коэффициент наполнения ηv=0,85, площадь проходного сечения клапана ƒ=6 см2, "время–сечение" Ф=0,03 с×см2, число впускных клапанов на один цилиндр i=1.
11. Определить площадь проходного сечения клапана ƒ, если число оборотов коленчатого вала n=4500 мин–1, коэффициент наполнения ηv= 0,85, "время–сечение" Ф=0,025 с×см2, число впускных клапанов на один цилиндр i= 1.
12. Определить скорость газов при впуске ω2, если площадь проходного сечения ƒ=7см2, число впускных клапанов на один цилиндр i=2, частота вращения коленчатого вала n=5400 мин–1, отношение хода поршня к диаметру цилиндра S/D=1, Сп=16 м/с.
13. Определить "время–сечение" Ф, если средняя скорость поршня Сп=15 м/с, коэффициент наполнения ηv=0,85, площадь проходного сечения клапана ƒ=6,4 см2, число впускных клапанов на один цилиндр i=1, рабочий объём цилиндров Vh=0,5 дм3, диаметр цилиндра D=92 мм.
14. Определить "время–сечение" Ф, если скорость поршня Сп=16 м/с, коэффициент наполнения ηv=0,84, площадь проходного сечения клапана ƒ=6,5 см2, рабочий объём цилиндров Vh=0,48 дм3, поршневая мощность двигателя Nп=22,4 кВт/дм2, эффективная мощность Nе=60 кВт, число цилиндров двигателя iц=4, число впускных клапанов на один цилиндр i=2.
15. Определить площадь проходного сечения клапана ƒ,если эффективная мощность двигателя Nе=60 кВт, число цилиндров iц=4, поршневая мощность Nп=21,4 кВт/дм2 ,средняя скорость поршня Сп=16 м/с, число впускных клапанов на один цилиндр i=2, скорость газов при впуске ω2=85 м/с .
16. Определить среднюю скорость поршня "Сп " , если скорость газов при впуске ω2=75 м/с, число впускных клапанов на один цилиндр i=2, площадь проходного сечения клапана ƒ=6,4 см2, поршневая мощность двигателя Nп=22 кВт/дм2, эффективная мощность Nе=62 кВт, число цилиндров iц=4 .
17. Определить число оборотов двигателя "n" ,если скорость газов при впуске ω2=80 м/с, число впускных клапанов на один цилиндр i=2, площадь проходного сечения клапана ƒ=7,2 см2, поршневая мощность двигателя Nп=21 кВт/дм2 ,эффективная мощность Nе=61 кВт, число цилиндров iц=4, ход поршня 80 мм.
18. Определить рабочий объем цилиндра Vh , если скорость газов при впуске ω2=75 м/с, число впускных клапанов на один цилиндр i=2, площадь проходного сечения клапана ƒ=6,2 см2 , средняя скорость поршня Сп=16 м/с, ход поршня S=92 мм.
19. Определить высоту подъема впускного клапана hкл, если эффективная мощность двигателя Nе=52 кВт, число цилиндров iц=4, поршневая мощность Nп=19,5 кВт/дм2, средняя скорость поршня Сп=18 м/с, число впускных клапанов на один цилиндр i=2, скорость газов при впуске ω2=80 м/с, средний диаметр впускного клапана dср.кл.=30 мм, угол фаски клапана a=450.
20. Определить средний диаметр впускного клапана dкл.ср., если эффективная мощность двигателя Nе=56 кВт, число цилиндров iц=4, поршневая мощность Nп=20 кВт/дм2, средняя скорость поршня Сп=19 м/с, число впускных клапанов на один цилиндр i=2, скорость газов при впуске ω2=78 м/с, высота подъема впускного клапана hкл=8 мм, угол фаски клапана a=300.
Задачи к разделу 5
1. Определить циркуляционный расход масла Vц (м3/с), если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), плотность масла rм=900 (кг/м3), средняя теплоёмкость масла См=2,094 (кДж/кг×К), температура нагрева масла в двигателе DТм=15 К, низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, тактность t=4, литраж Vл=1,8 л, ход поршня S=75 мм, поршневая мощность Nп=21 кВт/дм2.
2. Определить циркуляционный расход масла Vц (м3/с), если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), эффективная мощность Ne=60 кВт, плотность масла rм=900 (кг/м3), средняя теплоёмкость масла См=2,094 (кДж/кг×К), температура нагрева масла в двигателе DТм=15 К, низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг.
3. Определить циркуляционный расход масла Vц (м3/с), если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), плотность масла rм=900 (кг/м3), средняя теплоёмкость масла См=2,094 (кДж/кг×К), температура нагрева масла в двигателе DТм=15 К, низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, литраж Vл=1,7 л, литровая мощность Nл=38 кВт/л.
4. Определить циркуляционный расход масла Vц (м3/с), если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), плотность масла rм=900 (кг/м3), средняя теплоёмкость масла См=2,094 (кДж/кг×К), температура нагрева масла в двигателе DТм=15 К, низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, эффективное давление Ре=0,8 МПа, частота вращения коленчатого вала n=5000 об/мин, литраж Vл=1,7 л, тактность t=4.
5. Определить циркуляционный расход масла Vц (м3/с), если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), плотность масла rм=900 (кг/м3), средняя теплоёмкость масла См=2,094 (кДж/кг×К), температура нагрева масла в двигателе DТм=15 К, низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, эффективное давление Ре=0,8 МПа, скорость поршня Сп=13,5 м/с, литраж Vл=1,8 л, тактность t=4, ход поршня S=80 мм.
6. Определить циркуляционный расход масла Vц (м3/с), если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), плотность масла rм=900 (кг/м3), средняя теплоёмкость масла См=2,094 (кДж/кг×К), температура нагрева масла в двигателе DТм=15 К, низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, литровая мощность Nл=38 кВт/л, число цилиндров i=4, площадь поршня Fп=0,53125 дм2, ход поршня S=80 мм.
7. Определить циркуляционный расход масла Vц (м3/с), если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), плотность масла rм=900 (кг/м3), средняя теплоёмкость масла См=2,094 (кДж/кг×К), температура нагрева масла в двигателе DТм=15 К, низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, эффективный крутящий момент Мк=106 Н×м, частота вращения коленчатого вала n=5400 об/мин.
Задачи к разделу 6
1. Определить поверхность охлаждения радиатора Fр(м2), омываемую воздухом, если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), эффективная мощность Ne=60 кВт, низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, коэффициент относительного теплоотвода в охлаждающую жидкость qж=0,32, коэффициент теплопередачи для радиаторов легковых автомобилей К=160 Вт/(м2×К), средняя температура в радиаторе Тж.ср.=360 К, средняя температура воздуха, проходящего через радиатор, Тв.ср.=327 К.
2. Определить фронтальную поверхность радиатора Fр.ф.(м2), если мощность Nе=60 кВт, удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, коэффициент относительного теплоотвода в охлаждающую жидкость qж=0,32, плотность воздуха rв=1,29 кг/м3, теплоёмкость воздуха Св=1000 Дж/кг×К, скорость воздуха перед фронтом радиатора Vв=15 м/с, перепад температуры воздуха в радиаторе DТв=25 К.
3. Определить поверхность охлаждения радиатора Fр(м2), омываемую воздухом, если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, коэффициент относительного теплоотвода в охлаждающую жидкость qж=0,32, коэффициент теплопередачи для радиаторов легковых автомобилей К=160 Вт/(м2×К), средняя температура в радиаторе Тж.ср.=360 К, средняя температура воздуха, проходящего через радиатор, Тв.ср.=327 К, тактность t=4, литраж Vл=1,8 л, ход поршня S=75 мм, поршневая мощность Nп=21 кВт/дм2.
4. Определить фронтальную поверхность радиатора Fр.ф.(м2), если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, коэффициент относительного теплоотвода в охлаждающую жидкость qж=0,32, плотность воздуха rв=1,29 кг/м3, теплоёмкость воздуха Св=1000 Дж/кг×К, скорость воздуха перед фронтом радиатора Vв=15 м/с, перепад температуры воздуха в радиаторе DТв=25 К, тактность t=4, литраж Vл=1,8 л, ход поршня S=75 мм, поршневая мощность Nп=21 кВт/дм2.
5. Определить поверхность охлаждения радиатора Fр(м2), омываемую воздухом, если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, коэффициент относительного теплоотвода в охлаждающую жидкость qж=0,32, коэффициент теплопередачи для радиаторов легковых автомобилей К=160 Вт/(м2×К), средняя температура в радиаторе Тж.ср.=360 К, средняя температура воздуха, проходящего через радиатор, Тв.ср.=327 К, литраж Vл=1,7 л, литровая мощность Nл=38 кВт/л.
6. Определить фронтальную поверхность радиатора Fр.ф.(м2), если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, коэффициент относительного теплоотвода в охлаждающую жидкость qж=0,32, плотность воздуха rв=1,29 кг/м3, теплоёмкость воздуха Св=1000 Дж/кг×К, скорость воздуха перед фронтом радиатора Vв=15 м/с, перепад температуры воздуха в радиаторе DТв=25 К, литраж Vл=1,7 л, литровая мощность Nл=38 кВт/л.
7. Определить поверхность охлаждения радиатора Fр(м2), омываемую воздухом, если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), низшая теплота сгорания топлива Hu = 439×105 Дж/кг, коэффициент относительного теплоотвода в охлаждающую жидкость qж=0,32, коэффициент теплопередачи для радиаторов легковых автомобилей К=160 Вт/(м2×К), средняя температура в радиаторе Тж.ср.=360 К, средняя температура воздуха, проходящего через радиатор, Тв.ср.=327 К, эффективное давление Ре=0,8 МПа, частота вращения коленчатого вала n=5000 об/мин, литраж Vл=1,7 л, тактность t=4.
8. Определить фронтальную поверхность радиатора Fр.ф.(м2), если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, коэффициент относительного теплоотвода в охлаждающую жидкость qж=0,32, плотность воздуха rв=1,29 кг/м3, теплоёмкость воздуха Св=1000 Дж/кг×К, скорость воздуха перед фронтом радиатора Vв=15 м/с, перепад температуры воздуха в радиаторе DТв=25 К, эффективное давление Ре=0,8 МПа, частота вращения коленчатого вала n=5000 об/мин, литраж Vл=1,7 л, тактность t=4.
9. Определить поверхность охлаждения радиатора Fр(м2), омываемую воздухом, если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, коэффициент относительного теплоотвода в охлаждающую жидкость qж=0,32, коэффициент теплопередачи для радиаторов легковых автомобилей К=160 Вт/(м2×К), средняя температура в радиаторе Тж.ср.=360 К, средняя температура воздуха, проходящего через радиатор, Тв.ср.=327 К, эффективное давление Ре=0,8 МПа, скорость поршня Сп=13,5 м/с, литраж Vл=1,8 л, тактность t=4, ход поршня S=80 мм.
10. Определить фронтальную поверхность радиатора Fр.ф.(м2), если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, коэффициент относительного теплоотвода в охлаждающую жидкость qж=0,32, плотность воздуха rв=1,29 кг/м3, теплоёмкость воздуха Св=1000 Дж/кг×К, скорость воздуха перед фронтом радиатора Vв=15 м/с, перепад температуры воздуха в радиаторе DТв=25 К, эффективное давление Ре=0,8 МПа, скорость поршня Сп=13,5 м/с, литраж Vл=1,8 л, тактность t=4, ход поршня S=80 мм.
11. Определить поверхность охлаждения радиатора Fр(м2), омываемую воздухом, если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, коэффициент относительного теплоотвода в охлаждающую жидкость qж=0,32, коэффициент теплопередачи для радиаторов легковых автомобилей К=160 Вт/(м2×К), средняя температура в радиаторе Тж.ср.=360 К, средняя температура воздуха, проходящего через радиатор, Тв.ср.=327 К, литровая мощность Nл=38 кВт/л, число цилиндров i=4, площадь поршня Fп=0,53125 дм2, ход поршня S=80 мм.
12. Определить фронтальную поверхность радиатора Fр.ф.(м2), если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, коэффициент относительного теплоотвода в охлаждающую жидкость qж=0,32, плотность воздуха rв=1,29 кг/м3, теплоёмкость воздуха Св=1000 Дж/кг×К, скорость воздуха перед фронтом радиатора Vв=15 м/с, перепад температуры воздуха в радиаторе DТв=25 К, литровая мощность Nл=38 кВт/л, число цилиндров i=4, площадь поршня Fп=0,53125 дм2, ход поршня S=80 мм.
13. Определить поверхность охлаждения радиатора Fр(м2), омываемую воздухом, если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, коэффициент относительного теплоотвода в охлаждающую жидкость qж=0,32, коэффициент теплопередачи для радиаторов легковых автомобилей К=160 Вт/(м2×К), средняя температура в радиаторе Тж.ср.=360 К, средняя температура воздуха, проходящего через радиатор, Тв.ср.=327 К, эффективный крутящий момент Мк=106 Н×м, частота вращения коленчатого вала n=5400 об/мин.
14. Определить фронтальную поверхность радиатора Fр.ф.(м2), если удельный эффективный расход топлива ge=250 г/(кВт/ч), низшая теплота сгорания топлива Hu=439×105 Дж/кг, коэффициент относительного теплоотвода в охлаждающую жидкость qж=0,32, плотность воздуха rв=1,29 кг/м3, теплоёмкость воздуха Св=1000 Дж/кг×К, скорость воздуха перед фронтом радиатора Vв=15 м/с, перепад температуры воздуха в радиаторе DТв=25 К, эффективный крутящий момент Мк=106 Н×м, частота вращения коленчатого вала n=5400 об/мин.
Задачи к разделу 7
1. Определить диаметр главного жиклера карбюратора dж.г., если плотность топлива ρт=740 кг/м3, разрежение в диффузоре ∆Pд=12500 Па, коэффициент расхода жиклера µж.г.=0,75, условная высота столба топлива, задерживающая истечение топлива из распылителя ∆h=0,004 м, удельный эффективный расход топлива ge=300 г/кВтч, максимальная эффективная мощность двигателя Ne=62 кВт.
2. Определить часовой расход топлива двигателя Gт, если плотность топлива ρт=740 кг/м3, условная высота столба топлива, задерживающая истечение топлива из распылителя ∆h=0,0038 м, теоретическая скорость воздуха в минимальном сечении диффузора wв=145 м/с, плотность воздуха ρo=1,19 кг/м3, диаметр главного жиклера dж.г.=1,35 мм, коэффициент расхода жиклера µж.г.=0,78.
3. Определить удельный эффективный расход топлива ge , если плотность топлива ρт=740 кг/м3, условная высота столба топлива, задерживающая истечение топлива из распылителя, ∆h=0,0042 м, теоретическая скорость воздуха в минимальном сечении диффузора wв=130 м/с, плотность воздуха ρo=1,185 кг/м3, диаметр главного жиклера dж.г.=1,34 мм, коэффициент расхода жиклера µж.г.=0,78, эффективная мощность двигателя Ne=60 кВт.
4. Определить эффективную мощность карбюраторного двигателя Ne , если плотность топлива ρт=740 кг/м3, условная высота столба топлива, задерживающая истечение топлива из распылителя, ∆h=0,0041 м, теоретическая скорость воздуха в минимальном сечении диффузора wв=125 м/с, плотность воздуха ρo=1,18 кг/м3, диаметр главного жиклера dж.г.=1,33 мм, коэффициент расхода жиклера µж.г.=0,785, , удельный эффективный расход топлива ge=310 г/кВтч.
5. Определить коэффициент расхода топлива от разрежения µж.г., если плотность топлива ρт=740 кг/м3, эффективный расход топлива ge=310 г/кВтч, максимальная эффективная мощность двигателя Ne=62 кВт, диаметр главного жиклера dж.г.=1,33 мм, разрежение в диффузоре ∆Pд=12500 Па, условная высота столба топлива, задерживающая истечение топлива из распылителя ∆h=0,0037 м.
Задачи к разделу 8
1. Определить время истечения топлива из форсунки Dt, если суммарная площадь сопловых отверстий fс=0,45 мм2, цикловая подача топлива форсункой за один рабочий ход 4-тактного дизеля Vцф=100мм3/цикл, коэффициент расхода топлива mф=0,7, среднее давление впрыска топлива Рф=45МПа, среднее давление газа в цилиндре в период впрыска Рц=9,7 МПа, плотность топлива rт=0,842 г/см3.
2. Определить среднюю скорость истечения топлива через сопловые отверстия форсунки wф, если диаметр соплового отверстия dс=0,37 мм, число сопловых отверстий m=4, цикловая подача топлива форсункой за один рабочий ход 4-тактного дизеля Vцф=98 мм3/цикл, коэффициент расхода топлива mф=0,75, время истечения топлива Dt=0,0012 с.
3. Определить цикловую подачу топливного насоса высокого давления Vцф( мм3/цикл), если часовой расход топлива 4-тактным восьмицилиндровым двигателем G=51,32кг/ч, плотность топлива rт=0,842 г/см3, частота вращения коленвала двигателя n=2600 мин–1
4. Определить число сопловых отверстий форсунки m, если цикловая подача топлива форсункой за один рабочий ход 4-тактного дизеля Vцф=98 мм3/цикл, диаметр соплового отверстия форсунки dс=0,36 мм, коэффициент расхода топлива mф=0,75, средняя скорость истечения топлива через сопловые отверстия wф=258 м/с, время истечения топлива Dt=0, 0013 с.
5. Определить полный ход плунжера секции топливного насоса Sпл, если удельный эффективный расход топлива 4-тактного шестицилиндрового двигателя gе=220 г/кВт×ч, плотность топлива rт=0,842 г/см3, частота вращения коленчатого вала двигателя n=2500 мин–1, отношение хода плунжера Sпл к диаметру плунжера dпл равно 1,5, то есть Sпл / dпл=1,5, коэффициент подачи насоса hн=0,75, коэффициент увеличения цикловой подачи Кц=3,1, эффективная мощность двигателя Ne=245 кВт.
6. Определить активный ход плунжера Sакт, если часовой расход топлива 4-тактного шестицилиндрового дизельного двигателя Gт=52 кг/ч, плотность топлива rт=0,842 г/см3 , частота вращения коленчатого вала двигателя n=2600 мин–1, коэффициент подачи насоса hн=0,75, диаметр плунжера dпл =8 мм.
7. Определить диаметр соплового отверстия форсунки dс , если часовой расход топлива 4-тактного восьмицилиндрового дизельного двигателя Gт=52 кг/ч, плотность топлива rт=0,842 г/см3 , частота вращения коленчатого вала двигателя n=2500 мин–1 , средняя скорость истечения топлива wф=270 м/с, время истечения топлива Dt=0,0012 c, коэффициент расхода топлива mф=0,72, число сопловых отверстий m=4.
8. Определить диаметр соплового отверстия форсунки dс , если часовой расход топлива 4-тактного восьмицилиндрового дизельного двигателя Gт=52 кг/ч, плотность топлива rт=0,842 г/см3, частота вращения коленчатого вала двигателя n=2500 мин–1 , скорость истечения топлива wф=258 м/с, время истечения топлива Dt=0,0012 c, коэффициент расхода топлива mф=0,72, число сопловых отверстий m=4.
9. Определить цикловую подачу топливного насоса высокого давления Vцф( мм3/цикл), если диаметр соплового отверстия форсунки dс =0,38 мм, число сопловых отверстий m=4, средняя скорость истечения топлива wф=250 м/с, время истечения топлива Dt=0,00114 с, коэффициент расхода топлива mф=0,65.
10. Определить среднее давление впрыска топлива форсункой Рф, МПа, если среднее давление газов в период впрыска Рц=10 МПа, плотность топлива rт=0,842 г/см3, цикловая подача топлива форсункой за один рабочий ход 4-тактного дизеля Vцф=96 мм3/цикл, коэффициент расхода топлива mф=0,72, суммарная площадь сопловых отверстий форсунки fс=0,42 мм2, время истечения топлива Dt=0,00115 с.
11. Определить диаметр плунжера секции топливного насоса dпл, мм, если эффективная мощность 4-тактного восьмицилиндрового дизельного двигателя Ne=250 кВт, удельный эффективный расход топлива ge=220 г/кВт×ч, плотность топлива rт=0,842 г/см3, отношение Sпл/dпл=1,6, частота вращения коленчатого вала двигателя n=2600 мин–1, коэффициент подачи насоса hн=0,8, коэффициент увеличения цикловой подачи Кц=3,0.
12. Определить среднее давление газов Рц, МПа, если среднее давление впрыска топлива Рф=36 МПа, плотность топлива rт=0,842 г/см3, цикловая подача топлива форсункой за один рабочий ход 4-тактного дизеля Vцф=97 мм3/цикл, коэффициент расхода топлива μф=0,78, диаметр соплового отверстия форсунки dс =0,38 мм, число сопловых отверстий m=4, время истечения топлива Dt=0,00114 с.
13. Определить полную производительность секции топливного насоса Vн мм3/цикл, если часовой расход топлива 4-тактным восьмицилиндровым дизельным двигателем Gт=50,4 кг/ч, плотность топлива rт=0,842 г/см3, частота вращения коленчатого вала двигателя n=2500 мин–1, коэффициент подачи насоса hн=0,85, коэффициент увеличения цикловой подачи Кц=2,8.
14. Определить коэффициент расхода топлива форсункой μф, если диаметр соплового отверстия форсунки dс =0,38 мм, число сопловых отверстий m=4, если часовой расход топлива 4-тактным восьмицилиндровым дизельным двигателем Gт=51кг/ч, плотность топлива rт=0,842 г/см3, частота вращения коленчатого вала двигателя n=2550 мин–1, средняя скорость истечения топлива wф=264 м/с, продолжительность подачи топлива в градусах поворота коленчатого вала ∆φ=18о.
15. Определить цикловую подачи форсунки за один рабочий ход четырехтактного восьмицилиндрового дизеля Vцф( мм3/цикл), если часовой расход топлива Gт=51,26 кг/ч, плотность топлива pт=0,842 г/см3, время истечения топлива из форсунки t=0,00115 с, продолжительность подачи топлива в градусах поворота коленчатого вала ∆φ=18о.
16. Определить продолжительность подачи топлива в градусах поворота коленчатого вала ∆φ, если часовой расход топлива Gт=52 кг/ч, цикловая подача топлива форсункой за один рабочий ход четырехтактного восьмицилиндрового дизеля Vц=98,6 мм3/цикл, время истечения топлива Dt=0,00114 с, плотность топлива rт =0,842 г/см3.
17. Определить продолжительность подачи топлива в градусах поворота коленчатого вала ∆φ, если часовой расход топлива Gт=50 кг/ч, плотность топлива rт=0,842 г/см3, число цилиндров двигателя i=8, суммарная площадь сопловых отверстий форсунки fс=0,42 мм2, коэффициент расхода топлива mф=0,68, средняя скорость истечения топлива wф=268 м/с.
18. Определить суммарную площадь сопловых отверстий форсунки fс, если часовой расход топлива 4-тактного восьмицилиндрового дизельного двигателя Gт=53 кг/ч, плотность топлива rт=0,842 г/см3, частота вращения коленчатого вала двигателя n=2450 мин–1 , коэффициент расхода топлива форсункой μф=0,76, средняя скорость истечения топлива wф=270 м/с, продолжительность подачи топлива в градусах поворота коленчатого вала ∆φ=20о.
19. Определить диаметр соплового отверстия форсунки dc, если часовой расход топлива 4-тактного восьми цилиндрового дизельного двигателя Gт=53 кг/ч, плотность топлива rт=0,842 г/см3, частота вращения коленчатого вала двигателя n=2500 мин–1 , коэффициент расхода топлива форсункой μф=0,74, средняя скорость истечения топлива из форсунки wф=268 м/с, продолжительность подачи топлива форсункой в градусах поворота коленвала ∆φ=18о, число сопловых отверстий m=4.
20. Определить продолжительность подачи топлива в градусах поворота коленчатого вала ∆φ, если суммарная площадь сопловых отверстий fс =0,38 мм2, цикловая подача топлива форсункой за один рабочий ход Vцф=97 мм3/цикл, коэффициент расхода топлива форсункой μф=0,76, среднее давление впрыска топлива Рф=40 МПа, среднее давление газа в цилиндре в период впрыска Рц=9,8 МПа, плотность топлива rт=0,842 г/см3, частота вращения коленчатого вала дизельного двигателя n=2600 мин–1.
21. Определить среднюю скорость истечения топлива через сопловые отверстия форсунки wф, если диаметр соплового отверстия dc=0,38 мм, число сопловых отверстий m=4, цикловая подача топлива форсункой за один рабочий ход 4-тактного дизеля Vцф=99 мм3/цикл, коэффициент расхода топлива форсункой μф=0,77, продолжительность подачи топлива в градусах поворота коленчатого вала ∆φ=190, частота вращения коленчатого вала двигателя n=2650 мин–1.
22. Определить число сопловых отверстий m, если диаметр соплового отверстия форсунки dc=0,375 мм, цикловая подача топлива форсункой за один рабочий ход 4-тактного дизеля Vцф=97 мм3/цикл, коэффициент расхода топлива форсункой μф =0,78, продолжительность подачи топлива в градусах поворота коленчатого вала ∆φ=17,50, частота вращения коленчатого вала двигателя n=2550 мин–1, средняя скорость истечения топлива через сопловые отверстия wф=266 м/с.
23. Определить число сопловых отверстий m, диаметр соплового отверстия форсунки dc=0,372 мм, цикловая подача топлива форсункой за один рабочий ход 4-тактного дизеля Vцф=99 мм3/цикл, коэффициент расхода топлива форсункой μф=0,8, продолжительность подачи топлива в градусах поворота коленчатого вала ∆φ=18,50, частота вращения коленчатого вала двигателя n=2590 мин–1, плотность топлива rт=0,842 г/см3, разность давлений в камере сгорания ΔР=Рф–РЦ=30,5 МПа.
24. Определить разность давлений в камере сгорания дизеля ΔР=Рф–РЦ, плотность топлива rт=0,842 г/см3, диаметр соплового отверстия форсунки dc=0,37 мм, число сопловых отверстий m=4, цикловая подача топлива форсункой за один рабочий ход 4-тактного дизеля Vцф=98 мм3/цикл, коэффициент расхода топлива форсункой μф=0,78, продолжительность подачи топлива форсункой в градусах поворота коленчатого вала ∆φ=18,50, частота вращения коленчатого вала двигателя n=2580 мин–1.
Задачи к разделу 11
1. Определить удельное давление q на поверхность трения муфты сцепления автомобиля, если известно, что N=60 кВт, n=4000 мин–1, коэффициент запаса муфты сцепления β=1,5, коэффициент трения µ=0,4, число трущихся пар i=2, средний радиус трения Ro=9 см, ширина поверхности трения b=3 см.
2. Определить средний радиус фрикционного диска сцепления Ro, если известно, что N=56 кВт, n=3900 мин–1, коэффициент запаса муфты сцепления β=1,5, коэффициент трения µ=0,4, число трущихся пар i=2, нажимное усилие, действующее на поверхность трения Q=3000 Н.
3. Определить число трущихся пар i фрикционной муфты сцепление автомобиля, если известно, что N=55 кВт, n=3850 мин–1, коэффициент запаса муфты сцепления β=1,5, коэффициент трения µ=0,4, нажимное усилие, действующее на поверхность трения, Q=2900 Н, средний радиус трения Ro=8,5 см.
4. Определить коэффициент трения фрикционной муфты сцепления µ автомобиля, если известно, что N=54 кВт, n=3800 мин–1, коэффициент запаса муфты сцепления β=1,5, нажимное усилие, действующее на поверхность трения, Q=2800 Н, средний радиус трения Ro=8,5 см, число трущихся пар i=2.
5. Определить коэффициент запаса фрикционной муфты сцепления автомобиля β, если известно, что N=52 кВт, n=3800 мин–1, момент муфты сцепления Мм=183 Нм.
6. Определить внутренний радиус поверхности трения фрикционного диска сцепления R2, если известно, что N=51 кВт, n=3800 мин–1, коэффициент запаса муфты сцепления β=1,5, коэффициент трения µ=0,5, число трущихся пар i=2, нажимное усилие, действующее на поверхность трения, Q=2400 Н, наружной радиус диска сцепления R1=10 см.
7. Определить внешний радиус поверхности трения фрикционного диска сцепления R1, если известно, что N=52 кВт, n=3800 мин–1, коэффициент запаса муфты сцепления β=1,4, коэффициент трения µ=0,4, число трущихся пар i=2, нажимное усилие, действующее на поверхность трения, Q=2450 Н, внутренний радиус муфты сцепления R2=7 см.
8. Определить удельное давление q на поверхностях трения муфты сцепления, если известно, что N=58 кВт, n=3900 мин–1, коэффициент запаса муфты сцепления β=1,5, коэффициент трения µ=0,5, число трущихся пар i=2, средний радиус трения R0=9 см, площадь поверхности трения F=0,018 м2.
9. Определить площадь поверхности трения фрикционного диска сцепления F, если известно, что N=54 кВт, n=3900 мин–1, коэффициент запаса муфты сцепления β=1,4, коэффициент трения µ=0,4, число трущихся пар i=2, средний радиус трения R0=9 см, удельное давление поверхности трения q=0,15 МПа.
– Конец работы –
Используемые теги: конструкция, Расчет0.059
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов