Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ И ТИПЫ АВТОМОБИЛЕЙ
Категории автомобилей
По ГОСТ Р 51709-2001 «АТС. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки» автомобили подразделяют на категории. Категории широко применяются при проведении технического осмотра.
К категориям M отнесены автомобили, предназначенные для перевозки пассажиров:
M1 – автомобили имеют менее 9 мест для сидения кроме водителя;
M2 – автомобили имеют массу до 5 т и более 8 мест для сидения;
M3 – автомобили имеют массу более 5 т и более 8 мест для сидения.
Автобусы категорий M2 и M3 подразделяются на классы:
I – городские автобусы; II – междугородние автобусы; III – туристические автобусы.
К категориям N отнесены автомобили, предназначенные для перевозки грузов:
N1 – автомобили с максимальной массой до 3,5 т;
N2 – автомобили с максимальной массой от 3,5 до 12 т;
N3 – автомобили с максимальной массой свыше 12 т.
К категориям O отнесены буксируемые прицепы:
O1 – прицепы с максимальной массой до 0,75 т;
O2 – прицепы с максимальной массой от 0,75 до 3,5 т;
O3 – прицепы с максимальной массой от 3,5 до 10 т;
O4 – прицепы с максимальной массой более 10 т.
К категориям O2, O3, O4 также относят полуприцепы.
ТИПЫ КУЗОВОВ И КОМПОНОВКА АВТОМОБИЛЕЙ
II. Короткокапотная компоновка
Двигатель располагается над передним мостом, кабина частично надвинута на двигатель (например, ЗИЛ-433100). По сравнению с первым вариантом уменьшается длина автомобиля, снижается нагрузка на передний мост. Недостатками варианта являются: повышенная высота пола кабины, затрудненный доступ к задней части двигателя, уменьшенная ширина дверей, увеличенный уровень шума.
III. Кабина над двигателем
Двигатель располагается над передним мостом, кабина располагается над двигателем (например, ГАЗ-66). По сравнению с первым вариантом уменьшается длина автомобиля, улучшается передняя обзорность. На полноприводном автомобиле улучшается проходимость за счет увеличения нагрузки на переднюю ось. Недостатками варианта являются: большая высота пола кабины, что затрудняет вход и выход, в кабине не размещаются три человека, для доступа к двигателю нужно поднимать всю кабину, перемещаемую на шарнирах.
IV. Передняя кабина
Двигатель располагается сзади переднего моста, кабина сдвинута вперед (например, МАЗ-5432). По сравнению с первым вариантом достигнута хорошая обзорность, обеспечено удобство входа и выхода за счет умеренная высоты и ровного пола кабины. Недостатками варианта являются: затруднен доступ к двигателю - нужно поднимать кабину, ухудшились условия работы водителя - на него действуют большие вертикальные ускорения.
Варианты компоновок автобусов
Схемы компоновок автобусов подразделяют на три варианта. Варианты различаются расположением двигателя относительно салона [3].
I. Двигатель впереди
Двигатель расположен в передней части салона (например, ЛиАЗ-677). Вариант имеет недостатки: перегрузка передней оси, место водителя стеснено, неудобна компоновка салона автобуса, шум и загазованность кабины, высокий уровень пола салона.
II. Двигатель под полом между передней и задней осями
Двигатель расположен в средней части автобуса между осями (например, Икарус-260). Вариант имеет недостатки: необходим специальный двигатель с горизонтальным расположением цилиндров, большая высота пола, уменьшен объем багажного отделения под полом. Преимуществами варианта являются: ровный пол, допускается применение стандартного заднего моста, приемлемое распределение нагрузок на оси.
III. Двигатель сзади
Двигатель расположен в задней части автобуса. Преимуществами варианта являются: равномерное распределение нагрузок по осям, низкий уровень пола в передней части салона, небольшой уровень шума и загазованности салона. Вариант имеет недостатки: автобус должен оснащаться нестандартным задним мостом, в задней части салона поднят пол.
Несмотря на приведенные выше недостатки, вариант III компоновки автобуса считается наиболее перспективным.
Газотурбинный двигатель
В газотурбинном двигателе используются газовые турбины. Двигатели работают на авиационном керосине или на дизельном топливе.
В двигателях процесс сгорания происходит непрерывно. Воздух сначала сжимается компрессорной турбиной, затем подогревается от отработавших газов с помощью теплообменника и подается в камеру сгорания. В камеру сгорания непрерывно подается топливо и сгорает. Газы, с более высоким давлением и температурой, раскручивают рабочую турбину, совершают полезную работу, проходят теплообменник и выбрасываются в атмосферу.
Рабочая турбина вращается с большой скоростью (частота вращения более 15000 об/мин). Для снижения скорости вращения и увеличения крутящего момента, передаваемого к ведущим колесам автомобиля, устанавливают сложный и громоздкий редуктор.
Двигатель обладает хорошими пусковыми качествами. В оптимальном режиме КПД двигателя достигает 43%, но при отклонении от этого режима от оптимального (по нагрузке и скорости) КПД сильно снижается. В среднем он получается ниже, чем у карбюраторного двигателя.
Вследствие указанных недостатков газотурбинные двигатели практически не применяется на автомобилях.
Роторный двигатель
Роторный безпоршневой двигатель за рубежом называют двигателем Ванкеля. Двигатель работает на бензине.
Внутри двигателя расположен ротор, вращающийся эксцентрично с постоянной скоростью. При вращении ротора в камере производится сжатие воздуха и расширение газов. Крутящий момент снимается с ротора. Двигатель оснащается карбюратором или системой впрыска бензина. КПД двигателя ниже, чем у карбюраторного двигателя.
Двигатель обладает хорошими пусковыми качествами. В 1970…1980 годах такие двигатели применялись на зарубежных легковых автомобилях. Опытный вариант роторного двигателя был разработан и изготовлен на Волжском автозаводе.
Вследствие низкого КПД и неудовлетворительной надежности роторные двигатели не получили массового применения на автомобилях.
Электромобили
На электромобиле источником энергии является аккумуляторная батарея. К аккумуляторной батарее подключается электродвигатель. Крутящий момент двигателя передается через трансмиссию к ведущим колесам.
Электромобили, также как троллейбусы и трамваи, практически не загрязняют окружающую среду в местах их эксплуатации. На электромобилях можно преобразовывать кинетическую энергию автомобиля в электрическую и использовать ее снова для разгона автомобиля.
Отсутствие легких и компактных аккумуляторов сдерживает распространение электромобилей. Выпускаемые в массовом порядке кислотные и щелочные батареи имеют массу около 42 кг на 1 кВт-час запасенной энергии. Несложные расчеты показывают, что для обеспечения движения легкового автомобиля в течение 8 часов батарея должна иметь массу более пяти тонн. Масса современных, более дорогих литиевых аккумуляторов в несколько раз меньше, но она все еще большая.
Общий КПД работы электромобиля невысокий. Приходится учитывать все потери энергии: потери в паровой турбине электростанции, потери при преобразования механической энергии турбины в электрическую, потери при передаче энергии по проводам, потери при заряде и разряде аккумулятора, потери на автомобиле при преобразовании электрической энергии в механическую. После учета всех потерь получаем общий КПД электромобиля примерно такой же, как у карбюраторного двигателя.
На электромобилях применяется сложное электрооборудование. Массовое применение электромобилей требует создания сети зарядных станций.
По указанным причинам, а также высокой стоимости электромобилей, они не получили массового распространения.
Такт впуска
Поршень перемещается в цилиндре двигателя от крайнего верхнего положения (ВМТ) к нижнему. Над поршнем образуется разряжение, под действием которого происходит засасывание горячей смеси, приготовленной карбюратором, через открытый впускной клапан. Такт впуска заканчивается при достижении поршнем крайнего нижнего положения (НМТ).
Такт сжатия
Впускной клапан закрывается. Поршень движется вверх, горючая смесь сжимается в закрытом объеме. Увеличивается давление смеси до 0,9…1,5 МПа (9…15 кг/см2), возрастает температура до 270…480оC. Такт заканчивается при достижении поршнем ВМТ.
Такт рабочего хода
Перед приходом поршня в ВМТ на свечу зажигания подается импульс высокого напряжения. Горючая смесь воспламеняется электрической искрой, начинается процесс горения. При горении смеси выделяется теплота, давление газов увеличивается до 4.0…5,5 МПа (40…55) кГ/см2, температура смеси и продуктов сгорания увеличивается до 2200…2500оС. Поршень движется к НМТ. Давление газов передается шатуном к коленчатому валу, совершается полезная работа. Тепловая энергия преобразуется в механическую.
Такт выпуска
До прихода поршня в НМТ открывается выпускной клапан. Поршень движется вверх. Продукты сгорания выталкиваются поршнем в выпускной тракт и выходят в атмосферу. С отработавшими газами в атмосферу выбрасывается большое количество теплоты, производится тепловое загрязнение окружающей среды.
После завершения последнего такта выпуска повторяются перечисленные такты в том же порядке.
ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ И ТИПЫ АВТОМОБИЛЕЙ
Дата: 2019-02-25, просмотров: 173.