ЗМІСТ
Вступ і постановка задачі
1. Призначення та огляд систем охолодження
1.1. Пристрій, робота і конструктивні особливості систем рідинного охолодження
1.2. Пусковий підігрівач
2. Конструктивні особливості двигуна
2.1 Кривошипно-шатунний механізм і механізм газорозподілу
2.2 Система змащення
2.3 Система охолодження
2.4 Система харчування і випуску відпрацьованих газів
3. Тепловий розрахунок
3.1 Паливо
3.2 Параметри робочого тіла
3.3 Параметри навколишнього середовища і залишкові гази
3.4 Процес впуску
3.5 Процес стиснення
3.6 Процес згоряння
3.7 Процеси розширення і випуску
3.8 Індикаторні параметри робочого циклу
3.9 Ефективні показники двигуна
3.10 Основні параметри циліндра і двигуна
3.11 Розрахунок і побудова індикаторної діаграми
4. Кінематика
5. Динаміка
5.1. Сили тиску газів
5.2 Приведення мас частин кривошипно-шатунного механізму
5.3 Питомі повні сили інерції
5.4 Питомі сумарні сили
5.5 Крутні моменти
5.6 Сили, що діють на шатунную шийку колінчастого вала
5.7 Зрівноважування
5.8 Рівномірність крутного моменту і рівномірність ходу двигуна
6. Розрахунок деталей кривошипно-шатунного механізму на міцність
6.1 Розрахунок поршня
6.2 Розрахунок поршневого кільця
6.3 Розрахунок поршневого пальця
7. Конструкторський розділ
7.1 Розрахунок рідинної системи охолодження
7.2 Розрахунок радіатора
7.3 Водяний насос
7.4 Вентилятор
7.5 Опис пропонованих конструктивних змін
8 Охорона праці
8.1 Заходи безпеки при експлуатації автомобіля
8.2 Вимоги до робочого місця водія
8.3 Віброізоляція сидіння самохідної машини
8.4 Стійкість легкового автомобіля
8.5 Протипожежна безпека
9 Економічний розділ
10 Список літератури

У ВЕДЕННЯ І ПОСТАНОВКА ЗАВДАННЯ
Важко повірити, що всього вісім років тому на дорогах не було «газелей». Сьогодні ці лобаті трудівниці стали невід'ємною рисою міського пейзажу - рядовими членами автомобільного стада. За вітчизняними мірками, вік для моделі, тим більше вантажний, юний, ще не всі дитячі болячки вилікувані. А ось за світовими - зрілість, що межує зі старістю. Тут однієї косметикою не відбутися, потрібна, як мінімум, пластична операція - фейсліфтінг. На щастя, закони світового автопрому починають працювати і в Росії.
Змінена зовнішність лише частина модернізації - «Газелі», започаткованої ще у 1998 рік. Природно, в рамках уніфікація все нове намічалося поширити і на «Соболь», який в ту пору існував лише в досвідчених зразках. На заводі був оголошений конкурс на кращий дизайн-проект: кожної з п'яти утворилися груп запропонували виготовити повнорозмірний пластиліновий макет автомобіля. Точніше, пластиліновий «ніс» до справжніх машин, для чого в художньо-конструкторське бюро привезли кілька бортових «газелей», фургон і навіть «Соболь».
Завдання непросте: зробити вигляд машини сучасним, надати йому риси фірмового «газовского» стилю ... і, по можливості, використовувати вже існуючі світлові прилади. Однак незабаром стало ясно, що без нових фар не вдасться помітно змінити зовнішній вигляд машини. І ось сталося.
З декількох варіантів було обрано найбільш спокійний, без химерних елементів зовнішності - така машина не застаріє зі зміною автомобільної моди. У нової «Газелі» з'явилися подштамповки на капоті, трохи змінилася форма светоблоков і бампера, заблищала хромо: декоративна решітка. Остання може бути металевою або пластиковою з металізованим покриттям.
Але це лише деталі, видимі зовні. Фактично ж до передніх дверей кабіна змінена повністю: крім капота, крил, облицювання радіатора і бампера, іншими стали каркас капота, внутрішня частина крил, передня панель під облицюванням, поперечина бампера, формована шумоізоляція. Елементи облицювання тепер кріпляться інакше, що дозволило зменшити зазори між ними. Трохи розведені лонжерони зробили моторний відсік просторіше - не в останню чергу, щоб розмістити силові агрегати важчого «Валдаю», на який буде встановлюватися ця ж кабіна, але з іншим моторним щитом. Змінена силова структура носової частини зробила невзаємозамінними бампери - у нового інші точки кріплення. До речі, в ньому передбачені місця для монтажу малогабаритних протитуманних фар. Серйозним змінам піддасться ходова частина, з'явиться новий силовий агрегат. Так, прийнято рішення про випуск повнопривідних «соболів» (ЗР, 2000, № 6)-вони можуть з'явитися ще до кінця нинішнього року. Головна зміна в інтер'єрі - передня панель. Вона не тільки привабливішим і сучасніше, а й приховує більш компактний і потужний обігрівач і, знову-таки, забезпечує уніфікацію з «Валдай», де виступає в кабіну довгий шестициліндровий дизель ГАЗ-562 підпирає знизу передню панель, витісняючи «піч». Оптимізовано розташування дефлекторів системи вентиляції, а замість не надто надійних повзунків з'явилися зручні обертові рукоятки. Передбачено місце і під другий стандартний блок аудіоапаратури.
Для пасажирських мікроавтобусів розробляється поворотний механізм крісла - при бажанні можна розвернутися обличчям до сидить ззаду співрозмовника. Істотно розширяться можливості трансформації салону завдяки сидінням з вбудованими ременями безпеки - зараз вони буквально прив'язані до одного місця за 'посиленими на кузові ременями.
З часом будуть встановлювати вприськової мотор ЗМЗ-405, каталітичний нейтралізатор, адсорбер парів бензину, нові трубопроводи і з'єднання - це дозволить вкластися в норми токсичності Євро П. Розробляється і антиблокувальна система - перш за все для динамічних «соболів». Щоправда, ці нововведення з'являться після того, як оновлені машини підуть у серію.
Почати випуск модернізованих «газелей» і «соболів» планують у січні майбутнього року. Паралельно робити старі і нові машини неможливо - перехідного періоду не буде. На кілька днів зупинять все виробництво, поміняють частина оснащення і почнуть збирати вже нові машини. А для зниження втрат зупинити конвеєр планують у неробочі дні, скажімо, у новорічно-різдвяні свята.
Логічно чекати, що ціна оновлених автомобілів підніметься, однак, на Газе обіцяють зовсім незначне зростання.
Адже заміна обладнання - захід планове, проводиться у міру зносу і спочатку закладено в собівартість продукції. Всього в підготовку виробництва планується вкласти близько 300 млн. рублів. Сума велика, однак, якщо її розділити на термін окупності п'ять років (а наступне покоління «газелей», напевно, раніше не з'явиться), та на річну програму (приблизно 100 тисяч автомобілів), то виходить не так і багато - близько 600 рублів на машину. Звичайно, свій внесок до зростання ціни внесуть і постачальники - ті ж розкосі очі-фари, напевно, обійдуться дорожче, ніж нинішні, - але це теж частки відсотка від вартості автомобіля. Загалом, чекати нових машин залишилося не так вже й довго, а там - подивимося.
Ефективність роботи автомобільного транспорту базується на надійності рухомого складу, що забезпечується в процесі його виробництва, експлуатації і ремонту:
досконалістю конструкції і якістю виготовлення; своєчасним та якісним виконанням технічного обслуговування і ремонту;
своєчасним забезпеченням і використанням нормативних запасів матеріалів і запасних частин високої якості і необхідної номенклатури;
дотриманням державних стандартів та Правил технічної експлуатації.
Загалом з вище сказаного стає ясно, що даний тип автомобілів займає гідну нішу на ринку і в народному господарстві. Однак при всіх перевагах цього модельного ряду автомобілів марки ГАЗ є і недоліки, які помітно псують загальне враження навіть при застосуванні нових дизайнерських та ергономічних рішень. Перш за все, цьому сприяють двигуни ЗМЗ, які, по суті, є не чим іншим як так чи інакше переробленим мотором ГАЗ-24, вже більше 40 років стоїть на виробництві та розробленим, перш за все для легкових автомобілів. Внаслідок вищесказаного при застосуванні цих двигунів на більш важких і навантажуваних «ГАЗель» мають місце такі недоліки, а саме: недостатні тягово-швидкісні характеристики і напружений тепловий режим, часто призводить до перегріву двигуна (що і буде більш детально розглянуто в даній роботі). Можна, звичайно говорити про застосування на цих автомобілях дорожчих і складних двигунах з безпосереднім упорскуванням бензину або дизельного палива вітчизняного або імпортного виробництва, що, до речі, вже відбувається, але в цьому випадку недоліки можуть обернутися достоїнствами. Справа в тому, що старий і перевірений карбюраторний двигун відносно дешево коштує, простий в обслуговуванні та ремонті, а це часто має вирішальне значення при купівлі машини на території країн СНД основним ареалу проживання «Газелей». А з недоліками можна боротися. У даній роботі я хочу запропонувати, варіант удосконалення карбюраторного двигуна ЗМЗ-406 застосовуваного на автомобілях типу «Газель» звертаючи особливу увагу на доопрацювання системи охолодження автомобіля, а також розглянути системи охолодження автомобілів інших марок.

1. ПРИЗНАЧЕННЯ ТА ОГЛЯД СИСТЕМ ОХОЛОДЖЕННЯ

Температура газів у камері згоряння в момент займання суміші перевищує 2700 К (2500 ° С). Така температура при відсутності штучного охолодження призвела б до сильного нагрівання деталей двигуна і їх руйнування, взагалі порушення теплового балансу впливає як знос двигуна, так і на економічність ого роботи в плані витрат ПММ. Тому система охолодження двигуна є однією з основних систем автомобіля. Система охолодження забезпечує охолодження деталей, що стикаються з гарячими газами. Охолодження може проводитися водою, повітрям, а також маслом і паливом (охолодження поршнів, насос - форсунок). У залежності від прийнятого способу охолодження в дану групу входять різні пристрої і механізми для підведення охолоджувача до деталей і тепло - газообменнікі.
При повітряному охолодженні не потрібні радіатор, водяний насос і трубопроводи, відпадає небезпека «розморожування» двигуна взимку при заправці системи охолодження водою. Тому, незважаючи на підвищену витрату потужності, на приведення в дію вентилятора і утруднений пуск при низькій температурі, повітряне, охолодження застосовують на легковому автомобілі ЗАЗ-968М "Запорожець" і ряді зарубіжних автомобілів.
Рідинна система охолодження заповнюється водою або антифризом (сумішшю води з етиленгліколем), не замерзають при температурі до 233 К (-40 ° С).
При надмірному охолодженні двигуна збільшуються втрати тепла з охолоджувальною рідиною, не повністю випаровується й згоряє паливо, яке в рідкому вигляді проникає в піддон картера і розріджує масло. Це призводить до зниження потужності й економічності двигуна і швидкого зношування деталей. При перегріві двигуна відбувається розклад і коксування, масла, що прискорюють відкладення нагару, внаслідок чого погіршується відвід тепла. Через розширення деталей зменшуються температурні зазори, збільшуються тертя і знос деталей, погіршується наповнення циліндрів.
Температура охолоджуючої рідини при роботі двигуна повинна бути 360-375 К (85-100 ° С).
В автомобільних двигунах застосовують примусову (насосну) систему рідинного охолодження. Така система включає сорочки охолодження циліндрів і головок циліндрів, радіатор 13 (рис. 1), водяний насос 2, вентилятор 1, жалюзі 14, термостат 5, зливні крани 11 і 12, покажчики температури охолоджуючої рідини.
Рідина, що циркулює в системі охолодження, сприймає тепло від стінок циліндрів і їх головок і передає його через радіатор навколишньому середовищу. Іноді передбачається направлення потоку циркулюючої рідини через водорозподільні трубу або поздовжній канал з отворами в першу чергу до найбільш нагрітим деталей (випускні клапани, свічки запалювання, стінки камери згоряння).
Система охолодження двигуна звичайно використовується для підігріву впускного трубопроводу, охолодження компресора 3 та опалення кабіни або пасажирського приміщення кузова. Опалення складається з радіатора 9, вентилятора, повітророзподільних труб і рукояток управління.
У сучасних автомобільних двигунах застосовують закриті системи рідинного охолодження, сполучені з атмосферою через клапани в пробці радіатора. У такій системі підвищується температура кипіння води, закипає вода рідше і менше випаровується.

1. 1. Пристрій, робота і конструктивні особливості систем рідинного охолодження

Радіатор 13 (див. рис. 1) призначений для охолодження гарячої води, що виходить з сорочки охолодження двигуна. Розташовується він попереду двигуна. Трубчастий радіатор складається з верхнього та нижнього бачків, з'єднаних між собою трьома-чотирма рядами латунних трубок. Поперечно розташовані горизонтальні пластини надають радіатора жорсткість і збільшують поверхню охолодження.

Рис. 1. Система рідинного охолодження двигуна:
1 - вентилятор, 2 - водяний насос, 3 -. компресор, 4 - перепускний шланг, 5 - термостат, б - кран отопітеля, 7, у - підвідний та відвідний трубопроводи, В - радіатор отопітеля, 10 - датчик покажчика температури охолоджуючої рідини, II, 12-зливні крани, 13-радіатор, 14 - жалюзі
Радіатори двигунів ЗМЗ-53 і ЗІЛ-130 трубчасто-стрічкові зі змейковимі охолоджуючими пластинами (стрічками), розташованими між трубками. Системи охолодження цих двигунів, закриті, тому пробки радіатора мають парової 1 і повітряний 2 клапани (рис. 2, а, б).

Рис. 2. Пробка радіатора (а, б), вентилятор і відцентровий насос (в):
а - відкритий паровий клапан 1, б відкрито повітряний клапан 2, в - вентилятор і відцентровий насос системи охолодження двигуна ЗИЛ-130, 1-лопать вентилятора, 2 - шків, 3-маточина шківа вентилятора, 4-втулка шківа, 5-підшипник, б-вал насоса, 7-крильчатка, в-корпус насоса, в - гумовий ущільнювач сальника, 10-текстолітовая шайба, 1I-обойма сальника, 12-підвідний патрубок.
Паровий клапан 1 відкривається при надмірному тиску 0,045-0,055 МПа (0,45-0,55 кгс / см ²⁾ (ЗМЗ-24, ЗМЗ-53). При відкритті клапана надлишок води або пари відводиться через пароотводную трубку. Повітряний клапан 2 оберігає радіатор від стиснення тиском повітря і відкривається при охолодженні води, коли тиск у системі знижується на 0,01 МПа (0,10 кгс / см ^2).
Для зливу рідини з системи охолодження відкривають зливні крани 11 (див. рис. 1) блоків циліндрів і зливний кран 12 патрубка радіатора, а також пробку радіатора або розширювального бачка. У двигунів ЗІЛ зливні крани блоків циліндрів і патрубка радіатора мають дистанційне керування. Рукоятки кранів виведені в підкапотний простір над двигуном.
На автомобілях КамАЗ-5320 встановлюють розширювальний бачок,
призначений для компенсації змін об'єму рідини, що відбуваються при роботі двигуна. Впускний і випускний клапани розміщуються в пробці цього бачка. На бачку є кран для контролю рівня антифризу Тосол-А40 або Тосол-А65, яким заправляється система охолодження. У зв'язку з використанням антифризу замість зливних краників встановлені різьбові конічні пробки.
Розширювальні бачки встановлюють також у системі охолодження двигунів автомобілів «Жигулі» і ГАЗ-24 «Волга».
Жалюзі 14 (див. рис. 1) стулчастого типу призначені для зміни кількості повітря, що проходить через радіатор. Керує ними водій за допомогою троса і рукоятки, виведеної в кабіну.
Водяний насос (рис. 2, в) служить для створення циркуляції води в системі охолодження. Він складається з корпусу 8. вала б, крильчатки 7 і самоуплотняющегося сальника. Розташовується насос зазвичай в передній частині блоку циліндрів і має привід клиновидним ременем від колінчатого вала двигуна. Шків 2 призводить у обертання одночасно крильчатку 7 водяного насоса і маточину 3 вентилятора.
Самоущільнюються сальник складається з гумового ущільнювача 9, графитизированной текстолітової шайби 10, обойми 11 і пружини, притискає шайбу 10 до торця підвідного патрубка 12.
Вентилятор призначений для посилення потоку повітря, що проходить через радіатор. Вентилятор має зазвичай чотири-шість лопат 1. Для зниження шуму лопаті мають Х-образно, попарно під кутом 70 і 110 °. Виготовляють лопаті з листової сталі або пластмаси («Москвич-2140», ГАЗ-24 «Волга»).

Гранично допустимий рівень шуму в кабіні автомобіля і вібрація на робочому місці водія не повинні перевищувати значень діючих санітарних норм і правил (СН245-71). З метою зниження шуму в кабіні автомобіля ретельно підганяють дотичні частини кабіни, оббивають кабіну звукопоглинаючим матеріалом.
Сидіння водія є гарним амортизатором вібрацій, але радикальними заходами зниження негативного впливу на водія вібрації є усунення коливань деталей кузова при тривалій експлуатації автомобіля і усунення можливості вібрацій основних вузлів автомобіля при його конструюванні.
Кабіни транспортних засобів, призначених для роботи в південних районах, повинні бути пофарбовані світлими фарбами. Світлові отвори кабін виготовляють з небиткого і безосколкового, але прозорого матеріалу.
У транспортних засобах, призначених для експлуатації в умовах Cеверо, скла кабін необхідно обдувати теплим повітрям або робити подвійне засклення і між стеклами поміщати вологопоглинач (силікагель). Усередині кабіни влаштовують обігрівач кабіни типу 0-30, що працює незалежно від двигуна.
8.3 Віброізоляція сидіння самохідної машини.
Пасивна віброізоляція (віброзахист) - це віброізоляція, що не використовує енергію додаткового джерела.
Сидіння в самохідних будівельно-дорожніх машинах, вантажних автомобілях і тракторах повинні забезпечувати санітарно-гігієнічні умови для тривалої роботи водіїв. Сидіння має пом'якшувати поштовхи і удари і частина вібрацій, що перевищує гігієнічні характеристики та норми вібрації по ГОСТ 12.1.012-78 *.
Враховуючи, що стомлюваність оператора багато в чому залежить від положення його під час роботи, дослідженнями встановлено, що сидіння має бути регульованим, м'яким і підресореним. Горизонтальне, поздовжнє переміщення повинне бути не менш 150 мм , Вертикальне не менше 80 мм , Вертикальне переміщення спинки не менше 60 мм , А кут її нахилу не менше 10 ˚.
Типова схема підресорювання сидіння водія (рис.4) складається з наступних елементів: направляючого механізму 1, що складається з параллелограмних важелів і забезпечують стабільність вертикального положення корпусу водія при коливанні машини. Направляючий механізм, що з'єднує посадочне місце водія з рамою ходової частини машини, виконує роль кінематичної і силового зв'язку; пружини 3, знижує амплітуду коливань сидіння від коливань машини при пересуванні по нерівностях дороги; регулювального гвинта 4, щодо зміни жорсткості пружини залежно від маси тіла водія; гідроамортизатора 2, поглинає коливання сидіння при пересуванні машини по нерівностях дороги.
Схема гідроамортизатора показана на рис.27. При переїзді перешкод на нерівностях шляху виникають різкі коливання рами ходової частини, в результаті чого опір гідроамортизатора зростає. Це опір викликано тим, що рідина в ньому не встигає проходити через отвори 1 в поршні 2. У результаті виникає гідравлічного гальмування коливання сидіння гасяться.

Рис.27 Схема гідроамортизатора.

8.4 Стійкість легкового автомобіля.
Вихідні дані для розрахунку:
Легковий автомобіль ЗАЗ - 1102: G _a = 5770 Н; a = 1390мм; b = 930 мм; h _G = 464 мм, L = 2320 мм.

8.4.1 Розрахунок на поздовжню стійкість.
Поздовжня стійкість автомобіля без причепа забезпечується тоді, коли підйом або ухил його (рис.1) не перевищує граничного кута α, при яких загальмований автомобіль не перекинеться. При підйомі він може перекинутися навколо точки 0. У цьому випадку виникає перекидаючий момент сили тяжіння М = Gsinα _n b. Машина буде перебувати в стані стійкості в тому разі, поки що утримує момент сили тяжіння М = Gcosα _n b буде більше перекидаючого моменту, тобто
Gsinα _n h _G ≤ _{G a} cosα _n b,
де G _a - вага машини з вантажем, Н;
h _G - висота центру ваги, м;
a, b - відповідно відстань від передньої і задньої осі до вертикалі, що проходить через центр тяжіння, м;
α _n - кут підйому, град.
На підйомі автомашина буде перебувати в стані стійкості, якщо дотримується умова:
tgα _n = b / h _G = 930/464 = 4,766; α _n = 63є30 '.
На ухилі, аналогічно попередньої залежності, маємо:
tgα _n = b / h _G = 1390 / 464 = 2,9957; α _n = 71є35 '.
Розрахункові кути, що забезпечують стійкість, будуть значно меншими, коли при спуску автомобіля водій різко гальмує, а при підйомі робить різкий ривок з місця.
У дійсності автомобілі вкрай рідко перекидаються; частіше у них буксують провідні колеса, в результаті чого машини сповзають. У цьому випадку граничний кут автомобіля, при якому виключається буксування коліс:

α _бук = 31є40 '
де φ _x - коефіцієнт зчеплення шин автомобіля;
L - база автомобіля;
8.4.2 Розрахунок на поперечну стійкість.
Часто порушення стійкості проявляється в бічному ковзанні коліс або перекидань автомобіля в площині, перпендикулярної поздовжньої осі. Возмущающие силами можуть бути: складова сили інерції, поперечна складова сили тяжіння G _a sinβ, що виникає в результаті поперечного нахилу дороги на кут β, аеродинамічна сила.
Поперечна стійкість автомобіля характеризується граничним кутом (рис. 2) при русі машини поперек ухилу:

Щоб уникнути аварій при русі автомобілів по кривій необхідно витримувати наступні радіуси повороту:
1) за умовою, при яких виникає бічне ковзання коліс:

де R _min - Мінімальний радіус повороту по кривій, м;
V _a - швидкість руху автомобіля, км / год;
g-прискорення сили тяжіння, м / с ^2;
β-кут бічного нахилу дороги, град.
Якщо рух відбувається на горизонтальній дорозі, то β = 0, тоді мінімальний радіус повороту знаходиться:

2). за умовою, при яких відбувається бічне перекидання:

На горизонтальній дорозі при β = 0:

Якщо розглядати круговий рух на горизонтальній дорозі і враховувати зсув центру мас тільки в результаті крену підресореної маси, не враховуючи поперечного нахилу за рахунок радіальних деформацій шин, то зсув центру мас автомобіля, викликане креном підресореної маси, дещо відрізняється від зсуву центру підресореної маси. Згідно з нормативними вимогами, ψ _{кр max} <6Є. C урахуванням крену підресореної маси отримаємо:
8.5 Протипожежна безпека.
Пожежі та вибухи завдають значних матеріальних збитків і в ряді випадків викликають важкі травми і загибель людей. Тому захист будівель, споруд та інших матеріальних цінностей від пожеж є обов'язком всіх громадян і проводиться в загальнодержавному масштабі. Заходи щодо попередження виникнення та обмеження розмірів пожеж, звані пожежної профілактикою, є складовою частиною заходів з охорони праці, так як їх головна мета - попередження нещасних випадків з людьми.
Пожежна безпека (згідно з ГОСТ 12.1.004-76 «Пожежна безпека») - це такий стан об'єкта, при якому виключається можливість пожежі, а в разі виникнення запобігається його небезпечна дія на людей і забезпечується захист матеріальних цінностей.
Пожежна безпека забезпечується системами запобігання пожежі та пожежного захистом. Під системою запобігання пожежі мається на увазі комплекс організаційних заходів і технічних засобів, спрямованих на виключення можливості виникнення пожежі. Під системою пожежного захисту розуміють комплекс організаційних заходів і технічних засобів, спрямованих на запобігання впливу на людей небезпечних факторів пожежі та обмеження матеріальних збитків від неї.
Пожежна безпека забезпечується: обмеженим застосуванням горючих і важкогорючих речовин і матеріалів; запобіганням поширенню пожежі з використанням засобів його гасіння, будівельних конструкцій з необхідними межами вогнестійкості та горючості; евакуацією людей; системою протидимного захисту; засобами пожежної сигналізацією або повідомленням про пожежу, а також організацією пожежної охорони об'єкта.
При експлуатації будівельних машин пожежі в більшості випадків виникають з таких причин: у будівельних машин з електроприводом - через перевантаження електродвигунів, електрообладнання, електропроводів та електромереж, у результаті чого вони нагріваються понад припустимі норми або іскрять; у машин з двигунами внутрішнього згоряння - з через займання залишилася всередині двигуна горючої суміші; неправильного розташування баків з паливно-мастильними матеріалами, масло-і паливопроводів по відношенню до трубопроводу вихлопних газів і глушнику; застосування відкритого вогню для запуску двигунів при низьких температурах; самозаймання розлитих масел та пального під картером двигуна; відсутність іскрогасників на випускних трубах; куріння при заправці машин паливом.
Для швидкого припинення горіння при пожежах необхідно виконувати дві основні умови: припинити доступ повітря (кисню) в зону горіння, так як горіння можливо при вмісті кисню в повітрі не менше 14% (усього в повітрі міститься до 21% кисню); охолодити зону горіння нижче температури самозаймання, тоді процес горіння припиняється навіть за наявності достатнього доступу повітря.
Речовини, введені в зону горіння і порушують процес горіння, називають вогнегасними. До них відносяться: вода, водяна пара, хімічні засоби гасіння, пісок. Вплив цих речовин на процес горіння залежить від фізико-хімічних властивостей і способів застосування.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Розрахунок автомобільних і тракторних двигунів: Учеб. посібник для вузов. / А.І. Колчин, В.П. Демидов - 3-е вид. перераб. і доп. - М.: Вищ. шк., 2003. - 496 с.: Іл.
2. Двигуни внутрішнього згоряння: Теорія поршневих та комбінованих двигунів. Підручник для втузів за фахом "Двигуни внутрішнього згоряння" / Д.М. Вирубок, Н.А. Іващенко, В.І. Івін та ін; Під ред. А.С. Орліна, М.Г. Круглова. - 4-е вид., Перераб. і доп. - М.: Машинобудування, 1983. - 372 с., Іл.
3. Автомобільні двигуни / Под ред. М.С. Ховаха. М.: Машинобудування, 1977. 951 с.
4. Автомобільні та тракторні двигуни. Під ред. І.М. Леніна. Підручник для втузів. Вид. 2-е, доп. і перераб. М., «Вищ. школа », 1976.
5. Положення про технічне обслуговування і поточний ремонт рухомого складу автомобільного транспорту / міністерство автомобільного транспорту УРСР /-М.: Транспорт 1988.-78 с.
6. Положення про технічне обслуговування І ремонт дорожніх транспортних засобів автомобільного транспорту / МІНІСТЕРСТВО транспорту України / - К.: Мінтранс України, 1998 - 16 с.
7. Данов Б.А., Тітов Є.І. Електронне обладнання іноземних автомобілів. Системи управління трансмісією, підвіскою і гальмівною системою. М.: Транспорт, 1998. 78 с.
8. Данов Б.А., Тітов Є.І. Електронне обладнання іноземних автомобілів. Системи управління обладнанням салону. М.: Транспорт, 1998. 60 с.
9. Данов Б.А., Тітов Є.І. Електронне обладнання іноземних автомобілів. Системи управління двигуном. М.: Транспорт, 1998. 76 с.
10. Канарчук В.Є. та ін. Основи ТЕХНІЧНОГО обслуговування І ремонту автомобілів. УЗ км. / Підручник /. - К.: Вища школа, 1994с.
11. Короткий автомобільний довідник. 8-е видання-М.: Транспорт, 1978. Ланцберг І.Д., Соколін Л.З., Каманін В.М. Ремонт електрообладнання автомобілів. М.: Транспорт, 1981. 317 с.
12. Соснін Д.А. Автотроніка - електрообладнання та системи бортової автоматики сучасних легкових автомобілей.-М.: Солон, 2001.-239с.
13. Сергєєв О.Г., Ютт В.Є. Діагностування електрообладнання автомобілів. М.: Транспорт, 1987. 159 с.
14. Технологічне обладнання для технічного обслуговування і ремонту легкових автомобілів: / Довідник / .- М.: Транспорт, 1988.-176с.
15. Тимофєєв Ю.Л., Ільїн Н.М. Електрообладнання автомобілів: Усунення і попередження несправностей. М.: Транспорт, 1987. 255 с.
16. Харазов А.М. Діагностичне забезпечення технічного обслуговування і ремонту автомобілів. М.: Вища школа. 1990. 213 с.
17. Електрообладнання автомобілів. Під редакцією проф. Чіжкова Ю.П. М.: Транспорт, 1993. 224 с.

Лопаті мають відігнуті кінці (ЗМЗ-53, ЗІЛ-130), що покращує вентиляцію підкапотного простору і підвищує продуктивність вентиляторів. Іноді вентилятор розташовують у кожусі, який сприяє підвищенню швидкості повітря, просмоктується через радіатор.
Для зменшення потужності, необхідної для приводу вентилятора, і поліпшення роботи системи охолодження застосовують вентилятори з електромагнітною муфтою. Ця муфта автоматично відключає вентилятор, коли температура води у верхньому бачку радіатора нижче 350-358 К (78 85 ° С).
У привід вентилятора двигуна КамАЗ-740 включена гідромуфта, що забезпечує плавну передачу обертання від колінчастого вала до вентилятора.
Гідромуфта включається автоматично: у міру збільшення температури Рідини в системі охолодження активна маса, що знаходиться в балоні вмикача, плавиться, й обсяг її збільшується, а це викликає переміщення золотника, що відкриває доступ масла із системи змащення в гідромуфту, Частота обертання вентилятора залежить від кількості масла, надходить в гідромуфту. При припиненні подачі масла вентилятор вимикається.
В даний час стрімко розвиваються «розумні» системи регулювання температури охолоджуючої рідини тому що, наприклад класичний постійний привід вентилятора й водяного насоса забирає частину потужності двигуна при цьому на відносно великих сталих швидкостях (рух по шосе) найчастіше робота вентилятора не потрібна. Тому нижче будуть описані деякі системи розумних вентиляторів.
Вентилятор - невід'ємна частина системи охолодження будь-якого сучасного двигуна. При рідинному охолодженні він просмоктується повітря через радіатор, а при повітряному - подає цей самий повітря (тут він виступає в ролі охолоджуючого тіла) до нагрітих частин мотора. І можна сказати, з моменту появи вентиляторів інженери вирішують, як зробити його привід оптимальним. Познайомимося з деякими результатами з зусиль.

Найпростіша конструкція приводу вентилятора добре відома - клиновим ременем від шківа, встановленого на носку колінчастого вала. Але просте не завжди означає найкраще. Вентилятор працює постійно, а отже, постійно шумить, споживає потужність, і чималу (3-6% від потужності двигуна), і, головне, охолоджує двигун незалежно від його температурного режиму. Саме велика споживана потужність спонукала відмовитися від ремінного приводу на користь шестерень на важких двигунах. Щоб привід не зазнавав великих навантажень при різкій зміні режимів роботи мотора (не забудьте - вентилятор теж свого роду маховик і момент інерції його аж ніяк не малий), встановлюють фрикційні, гідравлічні або пружні гумові муфти (рис. 3).

Рис. 3. Привід вентилятора з пружною муфтою: 1 - вентилятор, 2 - пружна муфта, 3 - шків; 4 - шестерня приводу вентилятора.

Тепер про те, як змусити вентилятор працювати таким чином, щоб даремно не остуджувати холодний двигун, і інтенсивно працювати, коли мотору жарко. Однією з найперших і простих систем регулювання була ... заміна вентилятора. У жарку пору року використовувалася крильчатка більшої продуктивності, взимку - меншою. Само собою, що регулювання здійснювалося дуже грубо - навряд чи можна уявити собі водія, що вибирає вентилятори відповідно до прогнозу погоди і змінює їх мало не щодня.

Така система не вирішує і іншої важливої проблеми. Зрозуміло, що конструкція вентилятора і його приводу повинна забезпечувати достатнє охолодження, починаючи з найнижчих оборотів колінчастого валу. На великих же оборотах при жорсткій механічного зв'язку це призведе до величезної перевитрати енергії: скажімо, для машини середнього класу і вентилятор на максимальних обертах "з'їдав" б близько 8 кВт потужності двигуна, в той час як достатня в таких умовах - не перевищує 3-3 , 5 кВт. У цьому причина того, що жорстка механічна передача в наш час майже не застосовується.
Як відомо, пристрої, що передають і перетворюють крутний момент, в техніці називають трансмісіями, значить, привід вентилятора теж трансмісія. Цікаво, що багато

Рис. 4. Електромагнітна муфта включення вентилятора: 1 - шків, 2 - контактна кільце, 3 - вугільна щітка; 4 - сталеве кільце; 5 - плоска пружина; 6 - вентилятор; 7 - електромагніт.

конструкції, покликані вирішувати зазначену вище проблему цього приводу, мають певним схожістю з "великою" трансмісією автомобіля, що передає крутний момент на його колеса. Тут ми можемо знайти і зчеплення, і гідромуфти, і віскомуфти (в'язкісні муфти, нагадаємо, зараз нерідко використовують замість міжосьового диференціала), і електричний привід. Розглянемо найбільш поширені з цих систем.
Електромагнітне зчеплення (рис. 4) автоматично включає вентилятор по досягненні певної температури охолоджуючої рідини.
Така система застосовувалася на автомобілях ГАЗ-24 ранніх серій і багатьох сучасних їм зарубіжних. У цій системі на шківі поміщали потужний кільцевої соленоїд. Коли спрацьовує датчик, ланцюг соленоїда замикається і металеве кільце, пов'язане з вентилятором через пластинчасті пружини, примагничивается до шківа: вентилятор включений і працює до тих пір, поки температура не знизиться і керуючий датчик не зніме харчування з електромагніту. Подібний же принцип реалізований і в автомобілях з поперечним розташуванням двигуна: датчик температури вмикає електродвигун вентилятора.
Останнім часом з'явилися двошвидкісні електродвигуни, що дозволяють забезпечити поетапне регулювання: вентилятор відключений, працює в частковому режимі або на повну продуктивність. Є машини і з двома вентиляторами, які вводяться в роботу послідовно. Принагідно зауважимо, що на важких вантажних машинах та автобусах електровентилятори - рідкість. Уявіть собі потужність електрообладнання (генератора, акумулятора), яка буде потрібно, щоб забезпечити необхідні такого вентилятору 10-12кВт. Ось чому тут все ще царює "чиста" механіка.
На популярних автобусах "Ікарус" ставлять фрикційне муфту з пневмопривідною - свого роду зчеплення, тільки на умовну педаль тут натискає не нога, а стиснене повітря. Регулювання включення-відключення здійснюється, природно, в залежності від температури охолоджуючої рідини.

Найскладніші системи вміють плавно регулювати швидкість вентилятора. На багатьох легкових автомобілях (як приклад назвемо більшість БМВ, "Мерседесів"), а також на деяких вантажівках (в тому числі і на вітчизняному ЗІЛ-4331) у привід вентилятора вбудована вискомуфта (рис. 5).

Рис. 5. Віскомуфта вентилятора: 1 - кришка камери; 2 - пелюстковий клапан; 3 - біметалічний терморегулятор; 4 - кришка муфти, 5 - корпус муфти; 6 - провідний диск; А - резервна порожнину.

Коротко познайомимо з роботою такого пристрою. Поки мотор не прогрівся, робоча порожнину муфти порожня - спеціальна силіконова рідина знаходиться в резервній порожнини. Двигун прогрівається, термоеластічному пластина поступово відкриває клапан, рідина поступає в робочу порожнину, і, коли прослизає між дисками, її в'язкість зростає - муфта починає передавати момент. Зі зростанням температури робоча порожнина заповнюється все більше, оберти вентилятора збільшуються. Таким ось чином плавно регулюється продуктивність вентилятора. Віскомуфта сконструйована так, що на малих обертах її прослизання невелика, а при високих - вентилятор помітно відстає. Це, повторимо, дозволяє помітно заощаджувати енергію (а значить, і паливо) на високій швидкості, коли обдув радіатора достатній.

Рис. 6. Гідромуфта приводу вентилятора: 1 - шків; 2 - маточина вентилятора; 3 - провідне колесо гідромуфти; 4 - відоме колесо гідромуфти; 5 - трубки подачі масла в робочу порожнину; 6 - провідний вал; А - робоча порожнину.

На важких дизельних двигунах для безступінчатого регулювання оборотів в механіці приводу нерідко використовується гідравлічна муфта (рис. 6), подібна до тієї, що працює в автоматичних коробках передач. Обороти вентилятора змінюються тут в залежності від заповнення порожнини між ведучим і веденим колесами муфти. Кількість масла, яке надходить із системи змащення

двигуна, регулюється автоматично по температурі охолоджуючої рідини.
Гідромуфта використовується і на деяких двигунах повітряного охолодження, наприклад на відомих у нас з давніх пір дизелях "Дойц", що стояли на вантажних автомобілях "Магірус". Охолоджуючої рідини в "воздушника", ясна річ, немає, і подачею масла в муфту управляє терморегулятор, який враховує температуру повітря на виході з системи охолодження і температуру вихлопних газів. Робота системи залежить і від температури масла: зі зростанням її в'язкість останнього знижується, а значить, гарячого (і рідкого) олії в робочу порожнину муфти надходить більше. Цікава особливість: корпус муфти одночасно служить центрифугою для очищення масла.
На сучасних легкових автомобілях, легких вантажівках і мікроавтобусах радіатор двигуна найчастіше оснащують електричним вентилятором (рис. 7), у якого чимало переваг у порівнянні з механічним. Електричний включається тільки після досягнення якогось верхньої межі температури, а коли вона прийде в норму, тут же вимикається.
Результат - більш стабільний температурний режим двигуна. До того ж він швидше прогрівається після пуску, менше витрачає палива. Ввімкнувся електровентилятор обертається досить швидко навіть при низьких обертах двигуна - і цим знижує ризик перегріву при великих навантаженнях у важких дорожніх умовах. Механічний вентилятор у таких випадках не завжди ефективний. Зразкові схеми електроприводів вентилятора наведені на малюнках нижче.

Рис. 7. Штатна схема включення електродвигуна вентилятора (ВАЗ, ГАЗ)
Здавалося б, переліком достоїнств тему можна і закрити, та якість електротехніки не дозволяє. У чому ж головна причина капризів електровентилятора? Його мотор споживає струм до 15-20 А, включаючись по команді датчика температури охолоджуючої рідини в радіаторі (рис. 7). Щоб великий струм не йшов прямо через ніжні контакти датчика 1, у штатній конструкції застосували розвантажувальне реле 2. Рішення природне, але не бездоганне - на російських автомобілях самим ненадійним елементом в системі охолодження зарекомендував себе як раз датчик температури. Його контакти обгорають - і кінець! І це, зауважте, при справній роботі розвантажувального реле.

Рис. 8. Схема включення електродвигуна вентилятора без розвантажувального реле на деяких зарубіжних автомобілях: 1 - датчик температури; 2 - додатковий резистор; 3 - електродвигун.

І чим більше потрудився датчик температури, тим вище ймовірність відмови через протівоіндукціі: у момент розриву контактів зникаюче електромагнітне поле не тільки створює високу напругу на вторинній обмотці котушки запалювання, необхідне для свічки, а й чималу, до 400 В, напруга протівоіндукціі в первинній обмотці . Ось воно-то й «пропалює» контакти: кожне їхнє розмикання не проходить безслідно - а за тисячу кілометрів шляху їх накопичується близько 4 мільйонів. Результат - ерозія контактів. Система працює гірше і гірше. Ставлячи собі шекспірівський питання «кипіти або не кипіти?», Водієві треба частіше дивитися на покажчик температури і прислухатися до шуму під капотом. Але ще точніше - вчасно замінити старенький датчик, щоб даремно не ризикувати. Однак є й інші можливості.
Рис. 9. Допрацьована схема включення електровентилятора: 1 - датчик температури; 2 - реле, 3 - електродвигун, 4 - діод
Перша: встановити датчик включення вентилятора з трьома виходами - схема на рис. 8. Тут вже немає розвантажувального реле. Електромотор включається поступово - спочатку через контакти 1 і 2 з додатковим резистором, а потім вже безпосередньо, через контакти 1 і 3. Результат - набагато менший ерозійний знос. У багатьох випадках (при невисоких навантаженнях на двигун автомобіля) пара 1-3 майже не використовується.
Другий варіант - на рис. 9: тут зберігається розвантажувальне реле. Проте в ланцюзі є новий елемент - діод 4 (типу КД105 і близькі до нього). Найчастіше діод упаюється безпосередньо в реле (так зручніше). У момент розриву контактів датчика 1 згубний вплив на них ЕРС самоіндукції виключено - струм через діод йде на «масу».
Подібне застосування діодів дуже характерно для зарубіжних автогігантів «Мерседес», БМВ і т.д. Останнім часом у продажу почали з'являтися готові колодочки під такі реле - вже з упаяними туди діодом і проводками.
Завершуючи розмову про приводах вентиляторів, зауважимо: як не досконалі багато хто з цих пристроїв, все ж вони не здатні позбавити двигун внутрішнього згорання від одного з його серйозних недоліків - до 30% енергії палива, "йдуть" в систему охолодження, втрачаються безповоротно.
Термостат 5 (див. рис. 1) автоматично підтримує стійкий тепловий режим двигуна. Як правило, термостат встановлюють на виході охолоджуючої рідини з сорочок охолодження головок циліндрів або впускного трубопроводу двигуна.
Термостати можуть бути рідинні і з твердим наповнювачем.
У рідинному термостаті (рис. 10, б) є гофрований балон 7, заповнений легко випаровується. Нижній кінець балона закріплений в корпусі б термостата, а до штоку 5 верхнього кінця припаяний клапан 4.При температурі охолоджуючої рідини нижче 351 К (78 ° С) клапан термостата закритий (рис. 10, а) і вся рідина через перепускний шланг 2 (байпас ) направляється назад у водяний насос, минаючи радіатор. Внаслідок цього, прискорюється прогрів двигуна і впускного трубопроводу.
Коли температура перевищить 351 К (78 ° С), тиск у балоні 7 збільшується, він подовжується і піднімає клапан 4. Гаряча рідина через патрубок 3 і шланг направляється у верхній бачок радіатора. Клапан 4 повністю відкривається при температурі 364 К (9ГС) (ЗМЗ-53).
Термостат з твердим наповнювачем (ЗІЛ-130, «Москвич-2140», КамАЗ-740) має балон 7 (мал. 10, в), заповнений церезином нафтовим воском) в і закритий гумовою діафрагмою 9. При температуре 343 К (70°С) церезин плавится и, расширяясь, перемещает вверх диафрагму 9, буфер 12 и шток 5. При этом открывается клапан 4 и охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор (рис. 10, г ). .

Рис. 10. Термостаты:
жидкостный: о—в закрытом положении, в —в открытом положении; с твердым наполнителем; я —в закрытом положении, г— в открытом положении; 1 —впускной трубопровод, 2 —перепускной шланг, 3 — патрубок, 4 —клапан термостата, 5 —шток, б —корпус термостата, 7— баллон, 8— церезин, 9— диафрагма, 10 - направляющая втулка, 11—возвратная пружина, 12— буфер
При снижении температуры церезин затвердевает и уменьшается в объеме. Под действием возвратной пружины 11 клапан 4 закрывается, а диафрагма 9 опускается вниз (рис. 10, в),
В двигателях автомобилей ВАЗ термостат выполнен двухклапанным и устанавливается перед водяным насосом. При холодном двигателе большая часть охлаждающей жидкости будет циркулировать по кругу: водяной насос — блок цилиндров — головка цилиндров — термостат — водяной насос. Параллельно жидкость циркулирует через рубашку впускного трубопровода и смесительной камеры карбюратора, а при открытом кране отопителя пассажирского помещения — через его радиатор,
Когда температура жидкости ниже 363 К (90°С), оба клапана термостата частично открыты. Часть жидкости поступает к радиатору.
При полностью прогретом двигателе основной поток жидкости из головки цилиндров направляется в радиатор системы охлаждения.
На двигателях автомобилей «Москвич-2140», как и на автомобилях ВАЗ, термостат расположен в нижней части системы охлаждения между радиатором и водяным насосом. Клапан термостата в данном случае более герметичен, радиатор при прогреве полностью отключается, двигатель прогревается быстрее.
Для контроля за температурой охлаждающей жидкости служат сигнальные лампы и указатели на щитке приборов. Датчики контрольно-измерительных приборов размещаются в головках цилиндров, верхнем бачке радиатора и рубашке охлаждения впускного трубопровода.

1.2. Пусковой подогреватель

У автомобилей ГАЗ-53А и ГАЗ-66 пусковой подогреватель (рис. 11.) имеет котел 9, включенный в систему охлаждения двигателя. В камеру сгорания котла топливо подается самотеком из бака 2. Поступление топлива дозируется регулировочной иглой электромагнитного клапана 7. Воздух подается вентилятором 3. Смесь воспламеняется свечой в, В цепь свечи включено дополнительное сопротивление, установленное на пульте управления подогревателем. По накалу спирали сопротивления судят о работе свечи. Когда в камере сгорания котла будет достигнуто устойчивое горение, свечу выключают, топливо будет воспламеняться от ранее зажженного пламени.
На автомобилях КамАЗ пусковой подогреватель используют при температуре ниже 248 К (—25°С). Для облегчения пуска холодного двигателя при температуре до 248 К (—25°С) предназначено пусковое устройство «Термостат». Подача топлива на раскаленные электрофакельные свечи обеспечивается при проворачивании коленчатого вала двигателя стартером. Образовавшийся во впускных трубопроводах факел подогревает воздух, поступающий в двигатель.
Автомобиль - техника теплолюбивая. Ночуя зимой на улице, он охотно впадает в спячку и добудиться его поутру удается не всем. Поэтому в мороз как никогда велик спрос на буксир и «прикуриватель». Это надругательство не проходит безнаказанно. Даже если не удалось запороть двигатель, жизнь ему укоротили точно. А ведь есть куда более цивилизованный метод. Перед пуском мотор надо лишь подогреть. Способов много, начиная от паяльной лампы и заканчивая отопителем, управляемым с сотового телефона. Правда, в последнем случае котлу надо купить сим-карту, сделав его полноценным абонентом сети. Большинство предпочитает золотую середину.

Рис. 11. Пусковой подогреватель двигателя автомобиля ГАЗ-53А:
1 — заливная горловина, 2 — топливный бак, 3 — вентилятор, 4 — воздухоподводяший шланг, 5 — переключатель, в — пульт управления, 7 — электромагнитный клапан, в — свеча, 9 — котел, 10 — направляющий кожух, 11 — сливной кран
Обычный автономный подогреватель работает независимо от других систем автомобиля. За что и получил свое название. Состоит он из жарового котла, топливного и жидкостного насосов, средств коммуникации и системы управления. Далі все просто. В котле горит топливо, нагревая жидкость в теплообменнике. Насос гоняет ее по системе охлаждения. Двигатель прогревается до готовности к пуску. Выпускают подогреватели разной мощности. Остается лишь сесть в кабину и повернуть ключ.
Основной недостаток - потребность в электроэнергии. Единственный в этом случае поставщик - автомобильный аккумулятор -с дополнительной нагрузкой справляется, но «живет» в среднем на год меньше.
Предпусковой разогрев - не единственный способ облегчения пуска. Можно просто не дать двигателю замерзнуть. То есть перевести котел в режим поддержания. Здесь он будет включаться периодически, сохраняя температуру охлаждающей жидкости в интервале 40-85°С.. Полезная опция даже для работающего дизеля. Ведь на холостых оборотах он не только не нагревается, но и норовит остыть!
Раз уж мы все равно греем двигатель, почему заодно не нагреть салон? Ведь его «печка» уже включена в общую систему. Надо только вовремя открыть кран и включить вентилятор. С этим управляется автоматика. Вместо крана используют дополнительный термостат. Только в большинстве подобных конструкций приоритет отдается кабине. То есть кипяток сразу поступает в салон и лишь потом через термостат в двигатель. Погоду делают с пульта управления. Он, обычно, универсальный и совмещает функции пусковой кнопки, таймера и климат-контроля. Задав нужный режим, про мороз за окном можно забыть. И попив кофейку, спокойно укладываться спать. Не зря эти отопители популярны у дальнобойщиков. Довольны и автотранспортные компании. Молотящий двигатель на стоянке сжигает за ночь около сорока литров солярки, а подогреватель -меньше шести. Про ресурс и говорить нечего. Хорошо и для легковушек - садиться в предварительно нагретый салон и приятно, и для здоровья полезно.
Когда машина ночует в тепле, с пуском проблем нет. А вот в кабине тепла не хватает. Например, в автобусе с его вечно распахнутыми дверями. Или в большинстве отечественных легковушек с их дырявыми заслонками и воздуховодами. Здесь вполне можно ограничиться «воздушником», то есть отопителем, греющим непосредственно воздух. Он работает тоже на жидком топливе и отличается от предыдущих конструкцией теплообменника. Его легче пристроить в автомобиле, и благодаря меньшему числу комплектующих он заметно дешевле.
Способы установки подогревателей на автомобиль отражены в инструкции. Но все не так просто, как кажется на первый взгляд. Даже у опытного мастера процесс монтажа занимает до восьми часов. Это притом, что для него время - деньги! Неискушенный новичок может завязнуть на целую неделю. Да еще наломать дров, за что придется платить. Так, популярный «воздушник» «Эберспехер» состоит из двух половинок, которые при установке крепятся к полу. Если болты затягивать неравномерно, корпус деформируется, зажимая крыльчатку вентилятора. Замена сгоревшего двигателя после пробного пуска обходится в $200-300.
Нелегко разобраться в хитросплетении проводов. Ошибаясь при подключении, легко спалить штатный блок климат-контроля. К печальным последствиям порой приводит обесточивание автомобиля. Как-то водитель «Ауди-А6» по окончании монтажных работ не смог тронуться с места - в отсутствие питания оказался заблокированным модуль управления автоматической коробкой. Протирка фар и пинание колес не помогли - пришлось прокатиться на эвакуаторе.
Куда пристроить подогреватель на автомобиле - отдельная история. Как правило, под капотом слишком мало места. Приходится использовать пустоты в бампере, багажнике или под кузовом - хватило бы шлангов. К любой машине - свой творческий подход. Чтобы труды по установке не пропали даром и котел исправно «топил» двигатель и кабину много лет, в эксплуатации тоже надо следовать некоторым правилам. Главное - не спешить. Запускается подогреватель не сразу - на розжиг уходит минуты полторы. Нетерпеливый пользователь ждать не желает и, пытаясь ускорить процесс, постоянно теребит кнопку «пуск». Таймер «сходит с ума», оставляя штифт накала непрерывно под напряжением.
Перегревшись, последний сгорает. Автоматика тут же отключает систему. Запчасти есть смысл искать только на фирменных станциях. В магазинах их не продают. У «воздушников» надо регулярно очищать от слежавшейся пыли сетку забора воздуха и наружную крыльчатку. При плохом обдуве агрегат может перегреться, а отдельные компоненты - даже расплавиться.
«Водяные» чувствительны к качеству «Тосола». Вода с синькой, сдобренная мусором из системы охлаждения, выведет из строя что угодно.
В заключении темы предварительного подогрева автомобиля бы рассказать о системе предварительного подогрева, а точнее о новом клапане (Рис. 14) системы предварительного подогрева салона и двигателя фирмы «Эберспехер», схема которого пред

ставлена на Рис.12.

Рис. 12. Расположение нового клапана фирмы «Эберспехер» в системе предпускового подогрева двигателя и салона
Рис. 13. Эффект налицо: вверху – результат работы отопителя с новым клапаном, внизу – без него.
Фирма «Эберспехер» известна своими автономными подогревателями, обеспечивающими прогрев салона и двигателя без пуска последнего. Союз «и», однако, уместно заменить на «или», если у автомобиля мотор солидного рабочего объема. Дело в том, что его массивный блок цилиндров «работает» как алюминиевый радиатор, расточая драгоценное тепло в окружающее пространство. Процесс затягивается – а водителю-то хочется, чтобы стекла скорее оттаяли, и можно было сразу снять верхнюю одежду. До сих пор противоречие решали с помощью специального клапана, позволявшего подогревателю гонять антифриз по малому кругу, не расходуя киловатты на прогрев мотора. Решение не самое оптимальное, поскольку, во-первых, холодный пуск приводит к повышенному выбросу вредных газов, а, во-вторых, сразу после пуска этот клапан автоматически подключал большой круг «тосолообращения», отчего из дефлекторов начинало веять холодом.
Новый клапан, подобно термостату, плавно и постепенно увеличивает поток жидкости через блок цилиндров. Перемещением запорного поршенька управляет «пружина» из никель-титанового сплава, обладающего «памятью» (Рис. 15). Этот термостат настроен таким образом, что большой круг начинает открываться для антифриза, как только его температура достигнет 67°С. С этого момента «пружина» как бы растягивается и отодвигает поршень клапана.
Сравнительные испытания в термокамере при –20°С показали: с новой системой температура жидкости в малом круге через 10 минут достигает 60°С, тогда как без клапана – лишь 29,3°С. Соответственно, из дефлекторов на стекла дует воздух с температурой 42°С, а не 10°С. Что касается двигателя, он уже через 30 минут нагревается до комнатных +20°С. Гораздо быстрее оттаивает ветровое стекло: спустя 20 минут после запуска отопителя ото льда освобождается 80% его поверхности, тогда как раньше за это время очищалось лишь 30%.

2. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ДВИГАТЕЛЯ
Силовой агрегат состоит из двигателя, сцепления и коробки передач.
Силовой агрегат установлен на автомобиле с помощью трех эластичных опор.
Двигатель ЗМЗ-406 четырехтактный бензиновый жидкостного охлаждения с рядным расположением четырех цилиндров.

2.1 Кривошипно-шатунный механизм и механизм газораспределения

Блок цилиндров отлит из алюминиевого сплава. Отливки блока могут быть выполнены двумя способами: литьем под давлением и литьем в кокиль. В блок цилиндров вставлены отлитые из износостойкого чугуна «мокрые» гильзы цилиндров. В зависимости от метода отливки блока гильзы цилиндров уплотняют различными способами. В блоке, отлитом под давлением, гильза в нижней части уплотняется специальной медной прокладкой, установленной между упорным буртом гильзы и опорной поверхностью блока, а в верхней части – прокладкой головки цилиндров. В блоке, отлитом в кокиль, гильза в верхней части имеет упорный бурт и опирается им непосредственно на выточку в блоке, а уплотнение верхней части осуществляется также прокладкой головки цилиндров. В нижней части гильза уплотняется двумя резиновыми кольцами, расположенными на нижнем центрирующем пояске гильзы.
В нижней части блока расположено пять гнезд коренных подшипников коленчатого вала. Для уменьшения рабочего зазора в подшипниках при их нагревании крышки подшипников изготовлены из ковкого чугуна и центрируются в блоке цилиндров по специальным выточкам. Обрабатывают крышки коренных подшипников в сборе с блоком цилиндров, поэтому они невзаимозаменяемые. На второй, третьей и четвертой крышках выбиты цифры их порядковых номеров: 2, 3 и 4. К заднему торцу блока крепится картер сцепления, который также обрабатывают вместе с блоком цилиндров, поэтому картеры сцепления невзаимозаменяемые.
Головка цилиндров отлита из алюминиевого сплава. Седла клапанов вставные, изготовлены из жаропрочного чугуна. Направляющие втулки клапанов изготовлены из металлокерамики.
Поршни отлиты из алюминиевого сплава и имеют бочкообразную форму юбки для улучшения приработки. Ось отверстия для поршневого пальца смещена на 1.5 мм в правую сторону (по ходу автомобиля) от средней плоскости поршня. На боковой стенке поршня у одной из бобышек под поршневой палец имеется отлитая надпись "Перед". В соответствии с надписью поршень этой стороной должен быть обращен к передней части двигателя.
Компрессионные поршневые кольца отлиты из чугуна. Наружная поверхность верхнего кольца, прилегающая к цилиндру, покрыта слоем хрома, а нижнего кольца – слоем олова. На внутренней поверхности нижнего компрессионного кольца имеется выточка. При установке нижнего компрессионного кольца на поршень выточка должна быть обращена вверх, к днищу поршня. Нарушение этого условия вызывает утечку масла через кольцо в цилиндр, нагарообразование на стенках камеры сгорания и увеличение расхода масла.
Маслосъемное кольцо состоит из четырех стальных деталей: двух кольцевых дисков, осевого и радиального расширителей. Рабочая поверхность кольцевых дисков покрыта хромом.
Поршневые пальцы плавающего типа изготовлены из стали 15Х. Стопорные кольца устанавливаются в поршень таким образом, чтобы усики их были обращены наружу.
Шатуны – стальные, кованные. Крышку шатуна обрабатывают вместе с шатуном, поэтому при переборке двигателя нельзя переставлять крышки с одного шатуна на другой. На бобышках под болт на шатуне и крышке выбиты порядковые номера цилиндров, которые должны быть совмещены при сборке. При правильном положении крышки пазы для фиксирующих выступов вкладышей в шатуне и крышке также располагают с одной стороны. На стержне шатуна выштампован номер детали, на крышке имеется выступ. При сборке номер и выступ должны быть обращены к передней части двигателя.
Кривошипные и шатунные головки шатунов подгоняют точно по массе.
Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна и динамически сбалансирован. Осевое перемещение вала ограниченно двумя упорными сталебаббитовыми или сталеалюминевыми упорными шайбами, расположенными по обе стороны переднего коренного подшипника. Осевой зазор в подшипнике должен быть равен 0,075…0,175 мм и достигается подбором передней шайбы соответствующей толщины.
На переднем конце коленчатого вала к фланцу ступицы шкива шестью болтами привернут двухручьевой шкив привода вентилятора, водяного насоса и генератора. Болты крепления шкива к ступице расположены неравномерно, поэтому шкив может быть установлен только в одном определенном положении. На шкив через упругий элемент напрессован диск, гасящий крутильные колебания коленчатого вала. На диске имеются три метки. Третья метка соответствует ВМТ первого цилиндра. Первые две метки служат для проверки и установки опережения зажигания.
Маховик отлит из серого чугуна и имеет напрессованный стальной зубчатый обод для пуска двигателя стартером.
Вкладыши коренных и шатунных подшипников коленчатого вала – тонкостенные, сталеаллюминиевые; одноименные вкладыши – взаимозаменяемы.
Впускные и выпускные клапаны располагаются в головке над цилиндрами в один ряд вдоль оси двигателя. Привод клапанов распределительного вала через толкатели, штанги и коромысла. Клапаны изготовлены из жароупорной стали. Кроме того, рабочая фаска, выпускного клапана имеет наплавку из жароупорного сплава. На верхнем конце клапана имеется канавка для сухариков тарелки клапанных пружин. На каждый клапан установлены по две пружины.
Чтобы исключить попадание масла в цилиндры двигателя, через зазоры между втулкой и клапаном на каждую втулку напрессовывают маслоотражательный колпачок, изготовленный из маслостойкой резины.
Распределительный вал – литой из серого чугуна с искусственным отбелом кулачков и эксцентрика, имеет пять опорных шеек и стальную залитую в тело вала шестерню привода датчика-распределителя и масляного насоса. Шейки имеют различный диаметр. Осевое перемещение распределительного вала ограниченно упорным стальным фланцем, находящимся между торцом передней шейки распределительного вала и ступицей шестерни с зазором 0,1…0,2 мм. Правильность фаз газораспределения обеспечивается установкой шестерен по меткам: метка 0 на шестерне коленчатого вала должна быть против риски у впадины зуба на текстолитовой шестерне.
Толкатели – поршневого типа, стальные. Торец толкателя, работающий по кулачку, наплавлен специальным отбеленным чугуном.
Штанги толкателей – изготовлены из дюралюминиевого прутка. На концы штанги напрессованы стальные наконечники. Сферические поверхности наконечников термически обработаны.
Коромысла клапанов – стальные, опираются на пустотелую ось, закрепленную на головке цилиндров при помощи шести стоек и шпилек, пропущенных через стойки. Вторая с задней части двигателя стойка, имеет на нижней плоскости паз. В оси имеется сверление для подвода масла к коромыслам, а в коромыслах имеется канал для смазки верхнего наконечника штанги.
2.2 Система смазки
Система комбинированная: под давлением и разбрызгиванием. Система смазки состоит из указателя уровня масла, масляного насоса с маслоприемником, масляных каналов, масляного фильтра, редукционного клапана, фильтра очистки масла, масляного картера, крышки горловины для заправки масла, масляного радиатора, предохранительного клапана и запорного крана.
На указателе уровня масла имеются метки: высшего уровня «П» и низшего уровня «О». Уровень масла должен находится вблизи метки «П», не превышая ее.
Масляный насос шестеренчатого типа установлен внутри масляного картера и крепится к блоку цилиндров двумя шпильками. Корпус насоса изготовлен из алюминиевого сплава, крышка насоса из чугуна, шестерни насоса из металлокерамики. Ведущая шестерня закреплена на валу штифтом, ведомая вращается свободно на оси, запрессованной в корпус насоса.
Уплотняющая картонная прокладка толщиной 0.3 мм обеспечивает необходимый зазор между торцами шестерен и крышкой. К крышке крепится литой из алюминиевого сплава маслоприемник с сеткой. В корпусе насоса помещается редукционный клапан. Масло из насоса по каналам в блоке цилиндров и наружной трубке с левой стороны блока подводится к масляному фильтру. Из масляного фильтра по каналам в блоке масло подается к коренным подшипникам коленчатого вала и подшипникам распределительного вала, от коренных подшипников коленчатого вала по каналам в коленчатом валу масло подается к шатунным подшипникам, а от подшипников распределительного вала по каналам в головку цилиндров для смазки коромысел клапанов и верхних наконечников штанг.
Редукционный клапан плунжерного типа расположен в корпусе масляного насоса и отрегулирован на заводе установкой тарировочной пружины. Менять регулировку в эксплуатации не следует. Давление масла определяется указателем, датчик которого ввернут в масляную магистраль блока цилиндров. Кроме того, система снабжена указателем аварийного давления масла, датчик которого ввернут в нижнюю часть корпуса масляного фильтра. Сигнализатор аварийного давления масла загорается при давлении 0.4…0.8 кгс/см ² .
Привод масляного насоса осуществляется от распределительного вала парой винтовых шестерен. Ведущая шестерня – стальная, залитая в тело распределительного вала, ведомая – стальная, нитроцементированная, закреплена штифтом на валу, вращающемся в чугунном корпусе. На верхний конец вала надета и закреплена штифтом втулка, имеющая прорезь, смещенную на 1.5 мм в сторону для привода датчика распределителя зажигания. К нижнему концу вала шарнирно присоединен промежуточный шестигранный вал, нижний конец которого входит в шестигранное отверстие вала масляного насоса.
Вал в корпусе привода смазывается маслом, которое разбрызгивается движущимися деталями двигателя. Разбрызгиваемое масло, стекая по стенкам блока, попадает в прорезь – ловушку на нижнем конце хвостовика корпуса и через отверстие поступает на поверхность вала. Отверстие под вал в корпусе имеет винтовую канавку, благодаря которой масло при вращении вала равномерно распределяется по всей его длине. Излишки масла из верхней полости корпуса привода по каналу в корпусе стекают обратно в картер. Шестерни привода смазываются струей масла, вытекающей из отверстия диаметром 2 мм в блоке цилиндров и соединенного с четвертой опорой распределительного вала, имеющей кольцевую канавку.
Фильтр очистки масла – полнопоточный, с картонным сменным элементом, расположен с левой стороны двигателя. Через фильтр проходит все масло, нагнетаемое насосом в систему. Фильтр состоит из корпуса, крышки, центрального стержня и фильтрующего элемента. В верхней части центрального стержня расположен перепускной клапан, который при засорении фильтрующего элемента пропускает масло, минуя его, в масляную магистраль. Сопротивление чистого фильтрующего элемента 0.1…0.2 кгс/см ² , перепускной клапан начинает перепускать масло при увеличении сопротивления в результате засорения фильтра до 0.6…0.7 кгс/см ² .
Масляный радиатор служит для дополнительного охлаждения масла при эксплуатации автомобиля летом, а также при длительном движении на скоростях выше 100- 110 км / год . Масляный радиатор соединен с масляной магистралью двигателя при помощи резинового шланга через запорный кран и предохранительный клапан, которые установлены с левой стороны двигателя. Положение ручки крана вдоль шланга соответствует открытому положению крана, поперек – закрытому. Предохранительный клапан открывает проход масла в радиатор при давлении выше 0.7…0.9 кгс/см ² . Масло из радиатора сливается по шлангу через крышку распределительных шестерен (с правой стороны двигателя) в картер.
Вентиляция картера двигателя закрытая, принудительная, действующая в результате разрежения во впускном трубопроводе и в воздушном фильтре. При работе двигателя на холостом ходу и на частичных нагрузках газы из картера отсасываются во впускную трубу, на полных нагрузках – в воздушный фильтр и впускную трубу.
2.3 Система охлаждения
Система охлаждения двигателя - жидкостная, закрытая с принудительной циркуляцией жидкости. Состоит из рубашки, окружающей цилиндры и головки цилиндров двигателя. насоса 15 центробежного типа, радиатора 12, жалюзи И, вентилятора 14, термостата 8, системы клапанов, помещенных в пробке радиатора, расширительного бачка, и сливных краников 1 и 13. В систему охлаждения включены также радиаторы отопления кузова 4 и 5. Система охлаждения заполнена жидкостью Тосол А- 40, замерзающей при температуре -40 °С. Емкость системы охлаждения 12 л . Поддержание правильного теплового режима оказывает решающее влияние на износ двигателя и экономичность его работы. "Температура охлаждающей жидкости при наивыгоднейшем тепловом режиме работы двигателя должна быть в пределах 85...90 °С. Указанная температура поддерживается при помощи автоматически действующего термостата и управляемых вручную жалюзи радиатора. Для контроля температуры охлаждающей жидкости в комбинации приборов имеется электрический указатель, датчик 10 которого ввернут в корпус термостата. Кроме того, в комбинации приборов имеется красная сигнальная лампочка, загорающаяся при повышении температуры жидкости до 104...109 "С. Датчик ее также ввернут в корпус термостата. При загорании лампочки следует немедленно устранить причину перегрева: перейти на более легкий режим движения (сбавить газ), усилить охлаждение, открыв жалюзи. Насос нагнетает жидкость в рубашку блока цилиндров, откуда через отверстия в прокладке поступает в головку цилиндров. Отсюда, в зависимости от температурного состояния двигателя, жидкость термостатом направляется или в верхний бачок радиатора (при прогретом двигателе) или обратно в двигатель (при холодном двигателе).

Рис. 17.

2.2. Термостат - с твердым наполнителем термосилового элемента, двухклапанный, типа ТС-107-01 расположен на переднем торце головки блока цилиндров и соединен шлангами с водяным насосом и радиатором. Полость корпуса термостата совмещена с полостью головки. Основной клапан термостата начинает открываться при температуре 78...82 °С, когда температура достигает 94 °С он полностью открыт. При закрытом основном клапане жидкость в системе охлаждения циркулирует через перепускной патрубок корпуса термостата и водяной насос обратно в двигатель. При этом дополнительный клапан полностью открываться. Когда основной клапан полностью открыт, дополнительный клапан закрывается, и жидкость через патрубок крышки термостата поступает в верхний бачок радиатора. Жалюзи следует открывать только при достижении 90 °С.. В зимнее время рекомендуется на переднюю часть автомобиля надеть теплый капот. Ни в коем случае нельзя в зимнее время снимать термостат. Двигатель без термостата прогревается очень долго и работает при низкой температуре, вследствие этого ускоряется износ двигателя и увеличивается расход бензина, а также происходит интенсивное отложение смолистых веществ на внутренних стенках двигателя.

Рис. 18.

2.3. Насос - центробежного типа, устанавливается на переднем торце блока цилиндров двигателя, состоит из корпуса насоса 2 крышки корпуса, крыльчатки 5, сальника 4 и валика с подшипником 7. Уплотнитель насоса состоит из обоймы с резиновой манжетой, разжимной пружины и шайбы уплотняющей в сборе. Уплотнитель запрессовывается в гнездо корпуса насоса. Напрессованный на валик подшипник запрессовывается в корпус насоса и стопорится в нем фиксатором 3. Крыльчатка напрессовывается на задний конец валика, а ступица для крепления вентилятора - на передний конец валика. Подшипник насоса при сборке заполняется смазкой и в процессе эксплуатации смазки не требует. Подшипник насоса отделен от водяной полости самоподвижным уплотнителем. Жидкость, просочившаяся через уплотнитель, не попадает в подшипник, а вытекает через отверстие в нижней части корпуса насоса. Между корпусом и крышкой насоса, а также между крышкой и блоком цилиндров двигателя устанавливаются паронитовые прокладки. В корпус насоса вворачивается штуцер отвода жидкости от радиатора отопителя.
2.4. Вентилятор пластмассовый, шестилопастной. К вентилятору четырьмя болтами и квадратными гайками крепится металлический фланец. Под головки болтов устанавливаются стопорные шайбы с обжимкой их граней. В отверстия пластмассового вентилятора под крепежные болты заливаются металлические втулки. Вентилятор металлическим фланцем крепится четырьмя болтами к ступице на валике насоса. Вентилятор в сборе с фланцем балансируется (статический дисбаланс не более 6 г .с.см). Вал вентилятора насоса приводится во вращение двумя клиновыми ремнями от шкива коленчатого вала. Этими же ремнями приводится в действие генератор. Натяжение ремней регулируется поворотом генератора. При правильном натяжении каждый ремень под усилием большого пальца руки (4 кгс) должен прогибаться на 8...10 мм.

Рис. 19.

2.5. Радиатор - трубчато-пластинчатый. Плоские вертикальные трубки впаяны в верхний и нижний бачки радиатора в три ряда в промежутках представляющие собой гофрированную (в виде змейки) медную ленту. В бачки впаяны патрубки для подвода (в верхний бачок) и отвода (в нижний бачок) жидкости. В верхний бачок впаяна наливная горловина и штуцер датчика контрольной лампочки температуры воды. В нижнюю часть наливной горловины впаян патрубок шланга расширительного бачка. Верхний и нижний бачки радиатора дополнительно соединены припаянными к ним боковыми стойками. Радиатор крепится при помощи кронштейнов, расположенных на его боковых стойках, четырьмя болтами к перегородке (щитку) радиатора, приваренной к кузову.

К боковым щиткам радиатора прикреплен кожух вентилятора, штампованный из листовой стали. Пробка радиатора закрывает герметически всю систему охлаждения. Пробка имеет два клапана выпускной, отрегулированный на избыточное давление в системе 44.5...59.5 кПа (0.45...0.60 кгс/см), и впускной, отрегулированный на разрежение в системе 0.98...9.б кПа (0.01...0.10 кгс/см). Нормальная работа клапанов зависит от исправности резиновых прокладок. При поврежденных прокладках система негерметична. Герметичность системы обеспечивает более высокую температуру охлаждающей жидкости без закипания и тем самым большую теплоотдачу радиатора. Расширительный бачок изготовлен из полупрозрачной пластмассы, соединен шлангом с наливной горловиной радиатора. На корпусе бачка имеется метка "MIN", по которой устанавливается уровень жидкости. При нагреве жидкость расширяется, и избыток ее через выпускной клапан в пробке радиатора перетекает в расширительный бачок. При охлаждении двигателя жидкость через впускной клапан Я перетекает обратно в радиатор. Пробка расширительного бачка имеет резиновый клапан. Клапан имеет прорезь и два небольших отверстия по краям прорези. Отверстия обеспечивают сброс избыточного давления в бачке до атмосферного, а прорезь исключает образование разрежения в бачке при обратной циркуляции жидкости из бачка в двигатель. Перед радиатором установлены жалюзи для регулирования степени его охлаждения. Управляются жалюзи через гибкую тягу рукояткой, расположенной под щитком прибором. Вытянутое положение рукоятки соответствует закрытым створкам жалюзи. Техническое обслуживание системы охлаждения включает в себя ежедневную проверку уровня охлаждающей жидкости в расширительном Дачке. Уровень жидкости на холодном двигателе при температуре 15...25 "С должен быть у метки "MIN" или выше ее на 3...S см. Через каждые 5 тыс. км необходимо проверять герметичность в соединениях шлангов, а также натяжение ремней вентилятора, водяного насоса и генератора. При появлении протекания жидкости произвести подтяжку стяжных хомутов. Прогиб ремней привода проверяется нажатием на середину ветви с усилием 40 Н (4 кгс), при этом величина прогиба должна находиться в пределах 8...10 мм. Регулируется натяжение изменением положения генератора. Через 16 тыс. км также следует проверять водяной насос и прочищать контрольное отверстие для выхода охлаждающей жидкости. Течь не допускается. Перед началом зимней эксплуатации следует проверять плотность охлаждающей жидкости в системе охлаждения, которая должна быть в пределах 1.078...1.085 г/см* при 20 "С. При меньшем значении плотности Тосол А-40 замерзает при более высокой температуре. Периодичность замены охлаждающей жидкости - каждые два года или через каждые 60 тыс. км пробега автомобиля. При большой потере жидкости допустимо временно добавлять в систему охлаждения воду. Для этого после охлаждения двигателя надо снять с радиатора и расширительного бачка пробки и залить в радиатор воду до верхнего среза наливной горловины, затем поставить пробку радиатора на место. Долить в расширительный бачок воды на 7...10 см выше метки и поставить его пробку на место. При первой возможности надо сменить воду на Тосол А-40. При замене жидкости систему следует промывать. Для этого имеющуюся жидкость сливают и заполняют систему водой, пускают двигатель и прогревают. Затем на малой частоте вращения холостого хода сливают воду и останавливают двигатель. После охлаждения двигателя повторяют промывку. Заполняют систему жидкостью через радиатор (при снятой пробке расширительного бачка) до верхнего среза наливной горловины и закрывают радиатор пробкой. Заливают жидкость в расширительный бачок на 3...5 см выше метки "MIN" и закрывают бачок пробкой. Слив жидкости производится одновременно через два краника один 38 расположен на нижнем бачке радиатора, другой 43 с правой стороны блока цилиндров (в задней его части). При сливе надо снять пробку радиатора и открыть кран радиатора отопления кузова.
2.4 Система питания и выпуска отработавших газов
Система состоит из топливного бака, топливопроводов, топливного насоса, фильтра тонкой очистки топлива, карбюратора, воздушного фильтра, впускного и выпускных трубопроводов и глушителя шума выхлопа.
Топливный бак расположен сзади автомобиля под полом багажника. Бак крепится к кузову при помощи лент и крючков. Бак состоит из двух частей сваренных между собой. В нижней части бака находится сливное отверстие, закрытое пробкой с прокладкой. Для отвода воздуха при заполнении бака топливом с целью предупреждения выплескивания топлива бак снабжен воздушной трубкой. На нижнем конце топливозаборной трубки, расположенной в верхней половине бака, установлен съемный фильтр, состоящий из семи элементов, изготовленных из капроновой сетки. Пробка наливной горловины герметично закрывает бак при помощи прокладки и пружины и имеет впускной и выпускной клапаны. Выпускной клапан срабатывает при давлении 40…165 мм вод. ст., впускной клапан срабатывает при разряжении 45…350 мм вод. ст.
Топливопровод выполнен из латунных трубок наружного диаметра 8 мм . Трубки соединены с топливным насосом, топливным баком, фильтром тонкой очистки топлива и карбюратором посредством штуцеров, конических муфт и накидных гаек.
Топливный насос Б-9В-Б диафрагменного типа приводится в действие от эксцентрика, расположенного на распределительном валу двигателя. Над всасывающими клапанами насоса установлен фильтр, выполненный из мелкой латунной сетки. Чтобы заполнить карбюратор топливом при неработающем двигателе, насос имеет приспособление для ручной подкачки. Для контроля герметичности диафрагмы в корпусе насоса имеется отверстие защищенное сетчатым фильтром. Фильтр тонкой очистки топлива имеет фильтрующий элемент, состоящий из латунной сетки.
Карбюратор К-151 состоит из трех основных разъемных частей, соединенных через уплотнительные прокладки винтами. Верхняя часть карбюратора состоит из воздушного патрубка, разделенного на два канала, с воздушной заслонкой в канале первичной секции. Средняя часть состоит из поплавковой и двух смесительных камер и является корпусом карбюратора. Нижняя часть – корпус дроссельных заслонок, включающая смесительные патрубки с дроссельными заслонками первичной и вторичной камер карбюратора, отлита из алюминиевого сплава. Прокладка между средней и нижней частями карбюратора является уплотнительной и теплоизоляционной.
Конструктивно карбюратор состоит из двух функциональных камер: первичной и вторичной. Каждая камера карбюратора имеет собственную главную дозирующую систему. Система холостого хода имеет количественную регулировку постоянного состава смеси. Во вторичной камере карбюратора имеется переходная система с питанием топливом непосредственно из поплавковой камеры, которая вступает в работу в момент открытия дроссельной заслонки вторичной секции.
Ускорительный насос – диафрагменного типа. Для обогащения горючей смеси при полной нагрузке двигателя во вторичной секции предусмотрен эконостат.
Система пуска холодного двигателя полуавтоматическая, состоит из пневмокорректора, системы рычагов и воздушной заслонки, закрытие которой перед пуском холодного двигателя осуществляется водителем при помощи ручного привода. Система отключения подачи топлива состоит из электронного блока управления, микровыключателя, электромагнитного клапана и экономайзера принудительного холостого хода.
Система рециркуляции отработавших газов состоит из клапана рециркуляции, установленного на газопроводе, термовакуумного выключателя, ввернутого в водяную рубашку головки блока цилиндров и двух соединительных шлангов. Рециркуляция отработавших газов через впускной тракт осуществляется на двигателе, прогретом до температуры охлаждающей жидкости 35…40° С на частичных нагрузках. Система рециркуляции отработавших газов не работает на частотах холостого хода и при полном открытии дросселя, так как отверстие передающее разряжение на диафрагменный механизм клапана рециркуляции, расположено над дроссельной заслонкой карбюратора.
Воздушный фильтр сухого типа со сменным фильтрующим элементом из пористого картона. Воздушный фильтр и двигатель имеют устройство, благодаря которому в зависимости от положения заслонки в карбюратор может поступать холодный или подогретый воздух. Газопровод крепится семью шпильками к головке цилиндров. Средняя часть впускного трубопровода подогревается отработавшими газами, проходящими по выпускному трубопроводу. Степень подогрева можно регулировать вручную при помощи поворачивающейся заслонки.
Система выпуска отработавших газов состоит из двух труб двигателя, двух приемных труб соединенных газоприемником, глушителя, резонатора и выпускной трубы с наконечником. Глушитель и резонатор неразборной конструкции. Корпус глушителя покрыт теплоизоляционным слоем асбеста, который для предотвращения от повреждения обернут жестью.

3. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ
3.1 Топливо
В соответствии с заданной степенью сжатия e = 9.5 для рассчитываемого двигателя можно использовать бензин марки А-92.
Средний элементарный состав и молекулярная масса бензина:
– углерода C – 0.855;
– водорода H – 0.145;
– молекулярная масса m _T =115 кг/кмоль.
Низшая теплота сгорания:

(3.1)

кДж / кг.
3.2 Параметры рабочего тела
1) Теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг топлива принятого состава, определяется по формуле:

(3.2)

моль/кг.

(3.3)

2) Коэффициент избытка воздуха устанавливается на основании следующих соображений. На современных двигателях устанавливают многокамерные карбюраторы, обеспечивающие получение почти идеального состава смеси по скоростной характеристике. Возможность применения для рассчитываемого двигателя двухкамерного карбюратора с обогатительной системой и системой холостого хода позволяет получить при соответствующей регулировке как мощностной, так и экономичный состав смеси. a = 0.95 по заданию.
3) Количество горючей смеси:

кмоль св. зар./кг топл. (3.4)
4) Количество отдельных компонентов продуктов полного сгорания при К =0.5 и принятом скоростном режиме:

(3.5)

кмоль СО ₂ /кг топл.;

(3.6)

кмоль СО/кг топл.;

(3.7)

кмоль Н ₂ О/кг топл.;

(3.8)

кмоль Н ₂ /кг топл.;

кмоль N ₂ /кг топл. (3.9)

5) Общее количество продуктов полного сгорания

(3.10)

кмоль пр.сг./кг топл.
3.3 Параметры окружающей среды и остаточные газы
Атмосферные условия: р ₀ =0.1 МПа;
Т ₀ =293 К;
Давление окружающей среды: р _к = р ₀ =0.1 МПа;
Температура окружающей среды: Т _к = Т ₀ =293 К.
Температура остаточных газов. При постоянном значении степени сжатия e = 9,5 температура остаточных газов практически линейно возрастает с увеличением скоростного режима при a = const , но уменьшается при обогащении смеси. Учитывая уже определенные значения n и a , можно принять значения T _r для расчетного режима карбюраторного двигателя в пределах, T _r =1040 К.
Давление остаточных газов p _r , за счет расширения фаз газораспределения и снижения сопротивления при конструктивном оформлении выпускных трактов рассчитываемого двигателя можно принять на номинальном скоростном режиме:

МПа (3.11)
3.4 Процесс впуска
1) Температура подогрева свежего заряда. С целью получения хорошего наполнения двигателя на номинальном скоростном режиме принимается D T _N = 8 °C.
2) Плотность заряда на впуске

кг/м ³ (3.12)
де

Дж/(кг·град) – удельная газовая постоянная для воздуха.
3) Потери давления на впуске в двигателе. В соответствии со скоростным режимом двигателя и с учетом небольших гидравлических сопротивлений во впускной системе можно принять

; ω _вп =95 м/с.

(3.13)

МПа
где β – коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом
сечении цилиндра;
ξ _вп – коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наибо-
лее узкому сечению;
ω _вп – средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной
системи

4) Давление в конце впуска

МПа (3.14)
5) Коэффициент остаточных газов. При определении g _r для карбюраторных двигателей без наддува принимается коэффициент очистки

, а коэффициент дозарядки на номинальном скоростном режиме

. Тогда при ( n _N = 4500 мин ^-1 )

(3.15)

де

- температура подогрева свежего заряда от стенок.

6) Температура в конце впуска

(3.16)

До

7) Коэффициент наполнения

(3.17)
3.5 Процесс сжатия
В четырехтактных двигателях без наддува воздух поступает во впускной трубопровод с температурой окружающей среды. Поэтому процесс сжатия не является адиабатным, а протекает в условиях теплообмена между свежим зарядом и деталями двигателя. В начале сжатия температура свежего заряда значительно ниже температуры окружающих поверхностей цилиндра, днища поршня, головки цилиндра, тарелок клапанов. Вследствие этого наблюдается приток теплоты к свежему заряду. По мере увеличения давления сжатия температура заряда повышается и с некоторого момента становится выше температуры окружающих поверхностей. Направление теплового потока изменяется на обратное и теплота уже будет передаваться от заряда к деталям двигателя.
Таким образом, процесс сжатия протекает с переменным показателем политропы сжатия n ₁ .
Ввиду сложности теплообмена между свежим зарядом и окружающими деталями можно считать, что в реальном двигателе процесс сжатия проходит по политропе с некоторым средним значением показателя n ₁ .
Основным факторами, влияющими на показатель политропы сжатия n ₁ , являются: частота вращения коленчатого вала, интенсивность охлаждения цилиндра, его размеры, конструктивные особенности камер сгорания, утечка газов через неплотности поршневых колец и клапанов.
1) По номограмме рис. 4.4 [1] определяем показатель адиабаты k ₁ =1.3768.
2) Значение показателя политропы сжатия принимаем равным n ₁ =1.376.
3) Давление в конце сжатия:

МПа (3.18)
4) Температура в конце сжатия:

К (3.19)
5) Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:
а) свежей смеси (воздуха)

(3.20)

кДж/(кмоль·град);
де

775 – 273 = 502 °С
б) остаточных газов (определяется методом интерполяции по табл. 3.8 [1]) при n _N =4500 мин ^-1 , α =0.95 и t _c =502°С

кДж/(кмоль·град) (3.21)
где 24.014 и 24.440 – значения теплоемкости продуктов сгорания при

соответственно при 500 и 600 єС, [1, табл. 3.8].
в) рабочей смеси

(3.22)

кДж/(кмоль·град).
3.6 Процесс сгорания
В ходе этого процесса химическая энергия топлива превращается в тепловую, которая затем распределяется по частям так: переходит в механическую работу, идет на повышение внутренней энергии газов; передается окружающим поверхностям деталей и через них переходит к охлаждающей жидкости или к воздуху; из топлива не выделяется из-за неполного его сгорания; теряется за счет диссоциации газов при высоких температурах.
Наиболее интенсивно топливо сгорает на участке индикаторной диаграммы c - z который называют участком видимого сгорания.
Экспериментально установлено, что на участке c - z , топливо всегда сгорает не полностью, а догорает далее в процессе расширения.
1) Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси:

(3.23)
2) Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:

(3.24)
3) Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания:

кДж/кг (3.25)
4) Теплота сгорания рабочей смеси:

кДж/кмоль раб.см. (3.26)
5) Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания:

(3.27)

6) Коэффициент использования теплоты x _z зависит от режима работы двигателя, способа смесеобразования, условий охлаждения камеры сгорания, степени диссоциации газов и быстроходности двигателя.
Принимаем x _z = 0.93.
7) Температура в конце видимого процесса сгорания

(3.28)

откуда t _z = 2623° С

К (3.29)
8) Максимальное давление сгорания теоретическое:

МПа (3.30)
9) Максимальное давление сгорания действительное:

МПа (3.31)
10) Степень повышения давления:

(3.32)
3.7 Процессы расширения и выпуска
В начале процесса расширения, который условно начинается в момент достижения в цилиндре максимальной температуры цикла, продолжается подвод теплоты к рабочему телу, затем расширение происходит с отводом теплоты к стенкам. Догорание в процессе расширения происходит вследствие несовершенства перемешивание воздуха с топливом, недостаточного времени на сгорание. Интенсивный теплообмен между рабочим телом и стенками днища поршня, головки цилиндров, гильзы осуществляется в течение всего процесса расширения и различен для разных его участков. В результате влияния догорания топлива, восстановления продуктов диссоциации, охлаждения расширяющихся газов, утечки газов через неплотности поршневых колец и клапанов действительный процесс расширения протекает с переменным значением показателя политропы.
Средний показатель адиабаты расширения k ₂ определяется по монограмме [1, рис.4.8] при заданном e для соответствующих значений a и T _z , а средний показатель политропы расширения n ₂ определяется по величине среднего показателя адиабаты.
1) Давление в конце процесса расширения:

МПа (3.33)
2) Температура в конце процесса расширения:

К (3.34)
3) Проверка ранее принятой температуры остаточных газов:

К (3.35)

%, что допустимо (3.36)
3.8 Индикаторные параметры рабочего цикла
Средним индикаторным давлением р _i называют условное постоянное давление газов, которое, воздействуя на поршень, за один его ход от ВМТ к НМТ совершает работу, равную работе за один рабочий цикл.
1) Теоретическое среднее индикаторное давление:

(3.37)

МПа
В действительном рабочем цикле среднее индикаторное давление получается меньше, с одной стороны, из-за округления индикаторной диаграммы у расчетных точек с , z и в, вследствие начала горения топлива до ВМТ, начала открытия выпускного клапана до НМТ; а с другой – из-за наличия насосных потерь при впуске и выпуске. Потери на округление учитываются коэффициентом полноты j _и индикаторной диаграммы.
2) Среднее индикаторное давление:

МПа (3.38)
где j _и =0.96 – коэффициентом полноты индикаторной диаграммы.
Экономичность протекания действительного цикла оценивается двумя показателями: индикаторным КПД h _i и удельным расходом топлива g _i на единицу индикаторной мощности в единицу времени.
3) Индикаторным КПД называется отношение теплоты, обращенной в механическую работу цикла, к теплоте, сгорания топлива:

(3.39)
Значения индикаторного КПД h _i всегда ниже термического КПД h _t , так как он учитывает не только отвод теплоты к холодному источнику, но и потери, связанные с неполнотой сгорания, отводом теплоты к стенкам и с отработавшими газами, диссоциацией, утечками газа через неплотности и т.д.
4) Индикаторный удельный расход топлива:

г/(кВт·ч) (3.40)
Индикаторная мощность не может быть полностью передана потребителю, поскольку некоторая ее часть неизбежно затрачивается на преодоление различных сопротивлений внутри двигателя. Эту часть мощности называют мощностью механических потерь. К ней относится мощность, затрачиваемая: на трение между движущимися деталями двигателя (например, трение поршней и поршневых колец), движущимися деталями с воздухом, маслом (маховик, шатун и др.); приведение в действие вспомогательных агрегатов и устройств двигателя (насосов, генератора и др.); очистку и наполнение цилиндра (насосные потери); привод нагнетателя (при механическом приводе от коленчатого вала).
3.9 Эффективные показатели двигателя
1) Предварительно приняв ход поршня S = 92 мм , получим значение средней скорости поршня при n _N = 4500 мин ^-1

м/с (3.41)
2) Среднее давление механических потерь:

МПа (3.42)
3) Среднее эффективное давление:

МПа (3.43)
4) Механический КПД

(3.44)
Показателями экономичности работы двигателя в целом (а не только его действительного цикла) служат удельный эффективный расход топлива g _e и эффективный КПД h _е .
5) Эффективный КПД:

(3.45)
6) Эффективный удельный расход топлива:

г/(кВт·ч) (3.46)
3.10 Основные параметры цилиндра и двигателя
1) Литраж двигателя

л (3.47)
где t = 4 – количество тактов двигателя.
2) Рабочий объем одного цилиндра:

л (3.48)
где i = 4 – количество цилиндров двигателя.
3) Диаметр цилиндра. Так как ход поршня предварительно был принят S = 81 мм , То:

мм (3.49)
Окончательно принимаем D =93 мм, S = 92 мм .
Основные параметры и показатели двигателя определяем по окончательно принятым значениям

:
Площадь поршня:

см ² (3.50)
Литраж двигателя:

л (3.51)
Мощность двигателя:

кВт (3.52)
Литровая мощность двигателя:

кВт/л (3.53)
Крутний момент:

Нм (3.54)
Часовий витрата палива:

кг/ч (3.55)
3.11 Расчет и построение индикаторной диаграммы
Индикаторная диаграмма строится с целью проверки полученного аналитическим путем значения среднего индикаторного представления протекания рабочего цикла в цилиндре рассчитываемого двигателя.
Индикаторная диаграмма двигателя построена для номинального режима работы двигателя, т.е. при N _e = 85 кВт и n = 4500 мин ^-1 , аналитическим методом.
Масштаб диаграммы: масштаб хода поршня M _s = 1 мм в мм; масштаб давления M _p = 0.05 МПа в мм.
Величины в приведенном масштабе, соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания:

мм (3.56)

мм (3.57)
Максимальная высота диаграммы (точка

)

мм (3.58)
По данным теплового расчета на диаграмме откладываем в выбранном масштабе величины давлений в характерных точках.
Ординати характерних точок:

мм

мм (3.59)

мм

мм
Построение политропы сжатия и расширения аналитическим методом:
а) политропа сжатия

. Звідси:

мм, (3.60)
де:

мм;
б) политропа расширения

. Звідси:

мм; (3.61)
Результаты расчета точек приведены в табл. 3.1
Теоретическое среднее индикаторное давление:

МПа (3.62)
де

2160 мм ² – площадь диаграммы

Таблиця 3.1

№ точек	ОХ , мм	ОВ/ОХ	Политропа сжатия			Политропа расширения
№ точек	ОХ , мм	ОВ/ОХ		, Мм	, МПа		, Мм	, МПа
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18	10.8235 11.4235 13.0235 14.8235 18.8235 20.8235 22.8235 24.8235 32.6235 40.4235 48.2235 56.0235 63.8235 71.6235 79.4235 87.2235 95.0235 102.823	9.5000 9.0010 7.8952 6.9365 5.4625 4.9379 4.5052 4.1422 3.1518 2.5437 2.1322 1.8354 1.6111 1.4356 1.2946 1.1789 1.0821 1.0000	22.1487 20.5639 17.1701 14.3684 10.3431 9.0014 7.9342 7.0682 4.8531 3.6134 2.8345 2.3061 1.9275 1.6447 1.4266 1.2541 1.1147 1.0000	37.6415 34.9482 29.1804 24.4191 17.5780 15.2978 13.4842 12.0123 8.2478 6.1409 4.8172 3.9192 3.2757 2.7951 2.4245 2.1313 1.8944 1.6995	1.8821 1.7474 1.4590 1.2210 0.8789 0.7649 0.6742 0.6006 0.4124 0.3070 0.2409 0.1960 0.1638 0.1398 0.1212 0.1066 0.0947 0.0850	16.7537 15.6594 13.2892 11.3008 8.3794 7.3843 6.5833 5.9261 4.2092 3.2184 2.5805 2.1388 1.8168 1.5726 1.3817 1.2288 1.1038 1.0000	149.553 139.785 118.627 100.877 74.8000 65.9170 58.7668 52.9003 37.5739 28.7290 23.0349 19.0927 16.2178 14.0378 12.3336 10.9687 9.8533 8.9266	7.4777 6.9893 5.9314 5.0439 3.7400 3.2958 2.9383 2.6450 1.8787 1.4365 1.1517 0.9546 0.8109 0.7019 0.6167 0.5484 0.4927 0.4463

Величина

1,1739 МПа, полученная планиметрированием индикаторной диаграммы, очень близка к величине

1,1752 МПа, полученной в тепловом расчете.
Скругление диаграммы осуществляется на основании следующих соображений и расчетов. Так как рассчитываемый двигатель достаточно быстроходный ( n = 4500 мин ^-1 ), то фазы газораспределения необходимо устанавливать с учетом получения хорошей очистки цилиндра от отработавших газов и обеспечения дозарядки в пределах, принятых в расчете. В связи с этим начало открытия впускного клапана

устанавливается за 18є до прихода поршня в ВМТ, а закрытия

– через 60є после прохода поршня НМТ. Начало открытия выпускного клапана

принимается за 55є до прихода поршня в НМТ, а закрытие точка

– через 25є после прохода поршнем ВМТ. Учитывая быстроходность двигателя, угол опережения зажигания

принимается равным 35є, а продолжительность периода задержки воспламенения –

.
В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения зажигания определяем положение точек

по формуле для перемещения поршня.

(3.63)
де

- отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.
Выбор величины

производится при проведении динамического расче-та, а при построении индикаторной диаграммы предварительно принимается l = 0,285.
Расчеты ординат точек

сведены в табл. 3.2.
Положення точки

определяется из выражения:

МПа (3.64)

мм (3.65)

Таблиця 3.2
Расчет ординат точек

Обозначение точек	Положение точек	j °		Расстояния точек от ВМТ ( АХ ), мм
	18є до в.м.т.	18	0.0626	2.8773
	25є после в.м.т.	25	0.1191	5.4806
	60є после н.м.т.	120	1.6069	73.9163
	35є до в.м.т	35	0.2277	10.4755
	30є до в.м.т	30	0.1696	7.8016
	55є до н.м.т.	125	1.6692	76.7830

Действительное давление сгорания:

МПа (3.66)

мм (3.67)
Нарастание давления от точки

до z _Д составляет 6.356-2.3526=4,003 МПа или 4.003/10=0.4 МПа/град п.к.в., где 10 – положение точки z _Д по оси абсцисс, град.
Соединяя плавными кривыми точки r с

и далее с z _Д и кривой расширения

(точка

располагается между точками b и a ) и линией выпуска

, получаем скругленную индикаторную диаграмму

.

4. КИНЕМАТИКА
1) Выбор λ и длины L _ш шатуна.
В целях уменьшения высоты двигателя без значительного увеличения инерционных и нормальных сил отношение радиуса кривошипа к длине шатуна предварительно было принято в тепловом расчете λ=0.285. В соответствии с этим

мм (4.1)
Построив кинематическую схему кривошипно-шатунного механизма (рис. 4.1), устанавливаем, что ранее принятые значения L _ш и λ обеспечивают движение шатуна без задевания за нижнюю кромку цилиндра.
2) Перемещение поршня.

мм. (4.2)
Расчет S _x производится аналитически через каждые 10є угла поворота коленчатого вала Значения для

при различных φ взяты из табл. 7.1 [1] и занесены в гр. 2 расчетной табл. 4.1.
3) Угловая скорость вращения коленчатого вала

рад/с (4.3)

4) Скорость поршня

м / с. (4.4)
Значения для

взяты из табл. 7.2 [1] и занесены в гр. 4, а рассчитанные значения V _п – в гр. 5 табл. 4.1.
5) Ускорение поршня

м/с ² (4.5)
Значения для

взяты из табл. 7.3 [1] и занесены в гр. 6, а рассчитанные значения j – в гр. 7 табл. 4.1.

Таблиця 4.1

Кинематический расчет

φ є					S _x , мм				V _п , м/с				j , м/с ²
1			2		3	4			5		6		7
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190			0 0.0195 0.0770 0.1696 0.2928 0.4408 0.6069 0.7838 0.9646 1.1425 1.3119 1.4679 1.6069 1.7264 1.8249 1.9017 1.9564 1.9891 2.0000 1.9891		0 0.8965 3.5409 7.8016 13.4703 20.2784 27.9163 36.0553 44.3695 52.5550 60.3452 67.5211 73.9163 79.4149 83.9464 87.4759 89.9926 91.4988 92.0000 91.4988	0 0.2224 0.4336 0.6234 0.7831 0.9064 0.9894 1.0313 1.0335 1.0000 0.9361 0.8481 0.7426 0.6257 0.5025 0.3766 0.2504 0.1249 -0.0000 -0.1249			0 4.8207 9.3995 13.5136 16.9757 19.6476 21.4480 22.3553 22.4042 21.6770 20.2912 18.3842 16.0977 13.5635 10.8917 8.1634 5.4284 2.7077 -0.0000 -2.7077		1.2850 1.2526 1.1580 1.0085 0.8155 0.5933 0.3575 0.1237 -0.0942 -0.2850 -0.4415 -0.5603 -0.6425 -0.6923 -0.7166 -0.7235 -0.7214 -0.7170 -0.7150 -0.7170		13126 12796 11829 10302 8331 6061 3652 1264 -962 -2911 -4510 -5724 -6563 -7072 -7320 -7391 -7369 -7324 -7304 -7324
	200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360	1.9564 1.9017 1.8249 1.7264 1.6069 1.4679 1.3119 1.1425 0.9646 0.7838 0.6069 0.4408 0.2928 0.1696 0.0770 0.195 0		89.9926 87.4759 83.9464 79.4149 73.9162 67.5211 60.3452 52.5550 44.3695 36.0553 27.9162 20.2784 13.4703 7.8016 3.5409 0.8965 0			-0.2504 -0.3766 -0.5025 -0.6257 -0.7426 -0.8481 -0.9361 -1.0000 -1.0335 -1.0313 -0.9894 -0.9064 -0.7831 -0.6234 -0.4336 -0.2224 0.0000	-5.4284 -8.1634 -10.8917 -13.5635 -16.0977 -18.3842 -20.2912 -21.6770 -22.4042 -22.3553 -21.4480 -19.6476 -16.9757 -13.5136 -9.3995 -4.8207 0.0000		-0.7214 -0.7235 -0.7166 -0.6923 -0.6425 -0.5603 -0.4415 -0.2850 -0.0942 0.1237 0.3575 0.5933 0.8155 1.0085 1.1580 1.2526 1.2850		-7369 -7391 -7320 -7072 -6563 -5724 -4510 -2911 -962 1264 3652 6061 8331 10302 11829 12796 13126

5. ДИНАМИКА
5.1. Силы давления газов
Индикаторную диаграмму, полученную в тепловом расчете, развертывают по углу поворота кривошипа по методу Брикса.
Для этого под индикаторной диаграммой строят вспомогательную полуокружность радиусом R=S/2. От центра полуокружности (точка О) в сторону НМТ откладываем поправку Брикса равную

мм (5.1)
где М _s =1мм в мм – масштаб хода поршня на индикаторной диаграмме.
Полуокружность делят лучами от центра О на несколько частей, а из центра Брикса (точка О¢) проводят линии, параллельные этим лучам. Точки, полученные на полуокружности, соответствуют определенным углам j (на лист 2 интервал между точками равен 30°). Из этих точек проводят вертикальные линии до пересечения с линиями индикаторной диаграммы и полученные величины давлений откладывают на вертикали соответствующий углов j. Развертку индикаторной диаграммы начинаем от ВМТ в процессе хода выпуска. При этом следует учитывать, что на свернутой индикаторной диаграмме давление отсчитывают от абсолютного нуля, а на развернутой показывают избыточное давление над поршнем ∆ P _r = P _r - P _o . Следовательно, давления в цилиндре двигателя, меньшие атмосферного, на развернутой диаграмме будут отрицательными. Силы давления газов, направленные к оси коленчатого вала, считаются положительными, а от коленчатого вала – отрицательными.
Масштабы развернутой диаграммы: давлений и удельных сил М _р =0.05 МПа в мм; полных сил М _р = М _р F _n =0.05·0.00679291=0.00034 МН в мм; угла поворота кривошипа М _j = 3° в мм, или

рад в мм (5.2)
где ОВ =240 мм – длина развернутой индикаторной диаграммы.
По развернутой диаграмме через каждые 10° угла поворота кривошипа определяют значения ∆р _г и заносят в гр.2 сводной таблицы 5.1 динамического расчета (в таблице 5.1 значения даны через 10°).
5.2 Приведение масс частей кривошипно-шатунного механизма
С учетом диаметра цилиндра, отношения S / D , рядного расположения цилиндров и достаточно высокого значения р _z устанавливают следующие значения масс частей КШМ:
масса поршневой группы (для поршня из алюминиевого сплава принято m _n ¢ = 100 кг/м ² )

кг; (5.3)
масса шатуна (для стального кованного шатуна принято m¢ _ш = 150 кг/м ² )

кг; (5.4)
масса неуравновешенных частей одного колена вала без противовесов (для литого чугунного вала принято m¢ _к =140 кг/м ² )

кг; (5.5)
Маса шатуна, зосереджена на осі поршневого пальця:

кг; (5.6)
Масса шатуна, сосредоточенная на оси кривошипа:

кг; (5.7)
Массы, совершающие возвратно-поступательное движение:

кг; (5.8)
Массы, совершающие вращательное движение:

кг; (5.9)
5.3 Удельные полные силы инерции
В гр. 3 табл. 5.1 заносим значения и определяем значения удельной силы возвратно-поступательно движущихся масс (гр. 4):

кН (5.10)
Центробежная сила инерции вращающихся масс

кН (5.11)
Центробежная сила инерции вращающихся масс шатуна

кН (5.12)
Центробежная сила инерции вращающихся масс кривошипа

кН. (5.13)
5.4 Удельные суммарные силы
Удельная сила (МПа), сосредоточенная на оси поршневого пальца:

(5.14)
Удельная нормальная сила (МПа):

(5.15)
Значения tg b определяют для выбранного l и заносят в гр.6, а значения p _N – в гр.7.
Удельная сила (МПа), действующая вдоль шатуна (гр.9):

(5.16)
Удельная сила (МПа), действующая по радиусу кривошипа (гр. 11):

(5.17)
Удельная (гр.13) и полная (гр. 14) тангенциальные силы:

МПа (5.18)

кН (5.19)
За даними табл. 5.1 на листе миллиметровой бумаги строят графики изменения удельных сил р _j , р, p _s , p _N , p _к и р _Т в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала j .
Среднее значение тангенциальной силы за цикл:
по данным теплового расчета:

Н (5.20)
по площади, заключенной между кривой р _Т и осью абсцисс:

МПа (5.21)

Н (5.22)
помилка

% (5.23)
5.5 Крутящие моменты
Крутящий момент одного цилиндра (гр.15)

Нм (5.24)
Период изменения крутящего момента четырехтактного двигателя с равными интервалами между вспышками

(5.25)
Суммирование значений крутящих моментов всех четырех цилиндров двигателя осуществляется табличным методом (табл.5.2) через каждые 10° угла поворота коленчатого вала и по полученным данным строится кривая М _кр в масштабе М _м = 10 Нм в мм.

Таблиця 5.2

Крутящие моменты

φєколенчатого вала	Циліндри
	1-й		2-й		Третя		4-й		М _кр, Н·м
	φ°кривошипа	М _кр.ц., Н·м	φ°кривошипа	М _кр.ц., Н·м	φ°кривошипа	М _кр.ц., Н·м	φ°кривошипа	М _кр.ц., Н·м	М _кр, Н·м
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180	0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180	0 -126.06 -228.62 -286.88 -292.31 -247.41 -164.62 -62.482 39.089 123.80 181.71 209.64 210.75 191.53 159.34 120.73 80.137 39.822 0	180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360	0 -39.822 -80.137 -120.73 -159.34 -191.53 -211.90 -212.28 -186.68 -144.11 -69.813 9.1974 97.947 157.94 165.99 137.60 84.198 17.853 0	360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540	0 308.181 458.256 379.512 300.062 239.713 274.208 297.597 335.010 347.226 376.005 358.912 323.977 272.319 217.996 162.385 104.744 50.1729 0	540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720	0 -48.2200 -94.9800 -140.091 -182.025 -218.785 -235.013 -232.097 -200.707 -137.869 -49.7622 51.8257 154.391 238.039 284.223 280.450 224.151 124.127 0	0 94.0695 54.5114 -168.2001 -333.6298 -418.0159 -337.3366 -209.2665 -13.2920 189.0466 438.1470 629.5764 787.0669 859.8313 827.5603 701.1746 493.2327 231.9763 0

Средний крутящий момент двигателя:
по данным теплового расчета

Нм (5.26)
по площади, заключенной под кривой М _кр :

Нм (5.27)
помилка

% (5.28)
Максимальный и минимальный крутящие моменты:
М _{кр. max} = 860 Hм;

М _{кр min} = -418 Hм.
5.6 Силы, действующие на шатунную шейку коленчатого вала
Для проведения расчета результирующей силы, действующей на шатунную шейку рядного двигателя, составляют таблицу 5.3, в которую переносят значения силы Т.
Суммарная сила, действующая на шатунную шейку по радиусу кривошипа:

кН (5.29)
де:

кН (5.30)
Результирующая сила R _ш.ш. , действующая на шатунную шейку, подсчитывается графическим сложением векторов сил Т и Р _к при построении полярной диаграммы. Масштаб сил на полярной диаграмме для суммарных сил М _р =0.1 кН в мм. Значения R _ш.ш для различных φ заносят в таблицу и по ним строят диаграмму R _ш.ш в прямоугольных координатах.
По развернутой диаграмме R _ш.ш определяют:

кН (5.31)
R _ш.ш.max =22.9 кН, R _{ш.ш. min} =4.85 кН,
где ОВ – длина диаграммы, мм
F – площадь под кривой R _ш.ш , мм ² .
Таблиця 5.3
Силы, действующие на шатунную шейку

j°		Полные силы, кН
		Т			До		Р _к		R _ш.ш.		Кр _к		R _к
1		2			3		4		5		6		7
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210		0 -2.7406 -4.9702 -6.2367 -6.3547 -5.3785 -3.5788 -1.3583 0.8498 2.6915 3.9504 4.5574 4.5815 4.1637 3.4641 2.6246 1.7421 0.8657 0 -0.8657 -1.7421 -2.6246			-12.4724 -12.0490 -10.3812 -7.9295 -5.2376 -2.7958 -1.0132 -0.1091 -0.0915 -0.7926 -1.9372 -3.2395 -4.4545 -5.4336 -6.1253 -6.5563 -6.7838 -6.8806 -6.9060 -6.8806 -6.7838 -6.5563		-20.0186 -19.5951 -17.9274 -15.4756 -12.7837 -10.3419 -8.5594 -7.6552 -7.6377 -8.3388 -9.4833 -10.7857 -12.0007 -12.9797 -13.6715 -14.1024 -14.3300 -14.4267 -14.4522 -14.4267 -14.3300 -14.1024		20.0186 19.7858 18.6036 16.6851 14.2761 11.6569 9.2775 7.7748 7.6848 8.7624 10.2732 11.7090 12.8455 13.6312 14.1035 14.3445 14.4355 14.4527 14.4522 14.4527 14.4355 14.3445		-29.7331 -29.3097 -27.6419 -25.1902 -22.4983 -20.0565 -18.2740 -17.3698 -17.3523 -18.0534 -19.1979 -20.5002 -21.7153 -22.6943 -23.3861 -23.8170 -24.0445 -24.1413 -24.1668 -24.1413 -24.0445 -23.8170		29.7331 29.4375 28.0852 25.9508 23.3786 20.7652 18.6211 17.4228 17.3731 18.2529 19.6001 21.0007 22.1933 23.0731 23.6412 23.9612 24.1076 24.1568 24.1668 24.1568 24.1076 23.9612
220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670	-3.4641 -4.1637 -4.6067 -4.6149 -4.0583 -3.1330 -1.5177 0.1999 2.1293 3.4335 3.6085 2.9915 1.8304 0.3881 0 6.6996 9.9621 8.2503 6.5231 5.2112 5.9611 6.4695 7.2828 7.5484 8.1740 7.8024 7.0430 5.9200 4.7390 3.5301 2.2771 1.0907 0 -1.0483 -2.0648 -3.0455 -3.9571 -4.7562 -5.1090 -5.0456 -4.3632 -2.9972 -1.0818 1.1266 3.3563 5.1748			-6.1253 -5.4336 -4.4789 -3.2803 -1.9901 -0.9227 -0.1635 -0.0161 -0.6029 -1.7847 -2.9742 -3.8034 -3.8232 -1.7064 2.6894 29.4541 20.8079 10.4895 5.3764 2.7088 1.6877 0.5196 -0.7846 -2.2230 -4.0083 -5.5461 -6.8477 -7.7254 -8.3797 -8.8182 -8.8669 -8.6690 -8.5703 -8.3316 -8.0403 -7.6076 -6.9970 -6.2067 -4.9674 -3.5865 -2.1396 -0.8827 -0.1165 -0.0905 -0.9503 -2.6899		-13.6715 -12.9797 -12.0251 -10.8265 -9.5363 -8.4688 -7.7096 -7.5622 -8.1490 -9.3309 -10.5203 -11.3496 -11.3693 -9.2525 -4.8568 21.9079 13.2618 2.9434 -2.1698 -4.8374 -5.8584 -7.0266 -8.3307 -9.7692 -11.5545 -13.0923 -14.3939 -15.2716 -15.9259 -16.3644 -16.4130 -16.2152 -16.1165 -15.8777 -15.5864 -15.1537 -14.5432 -13.7529 -12.5135 -11.1327 -9.6858 -8.4288 -7.6627 -7.6366 -8.4964 -10.2360		14.1035 13.6312 12.8773 11.7690 10.3639 9.0298 7.8576 7.5648 8.4226 9.9426 11.1220 11.7372 11.5157 9.2606 4.8568 22.9094 16.5867 8.7596 6.8745 7.1103 8.3580 9.5513 11.0653 12.3456 14.1535 15.2409 16.0246 16.3789 16.6160 16.7408 16.5702 16.2518 16.1165 15.9123 15.7226 15.4567 15.0719 14.5521 13.5163 12.2227 10.6232 8.9458 7.7387 7.7193 9.1353 11.4697		-23.3861 -22.6943 -21.7397 -20.5411 -19.2508 -18.1834 -17.4242 -17.2768 -17.8636 -19.0455 -20.2349 -21.0641 -21.0839 -18.9671 -14.5714 12.1934 3.5472 -6.7712 -11.8844 -14.5520 -15.5730 -16.7412 -18.0453 -19.4837 -21.2691 -22.8069 -24.1085 -24.9862 -25.6405 -26.0789 -26.1276 -25.9297 -25.8310 -25.5923 -25.3010 -24.8683 -24.2578 -23.4674 -22.2281 -20.8472 -19.4003 -18.1434 -17.3773 -17.3512 -18.2110 -19.9506		23.6412 23.0731 22.2224 21.0531 19.6740 18.4513 17.4902 17.2779 17.9900 19.3525 20.5541 21.2755 21.1632 18.9710 14.5714 13.9127 10.5748 10.6731 13.5569 15.4569 16.6749 17.9477 19.4595 20.8948 22.7857 24.1046 25.1162 25.6779 26.0747 26.3168 26.2266 25.9527 25.8310 25.6138 25.3851 25.0541 24.5784 23.9446 22.8077 21.4491 19.8849 18.3893 17.4109 17.3877 18.5177 20.6108
680 690 700 710 720			6.1788 6.0967 4.8729 2.6984 0		-5.0926 -7.7515 -10.1780 -11.8633 -12.4724		-12.6387 -15.2977 -17.7241 -19.4095 -20.0186		14.0682 16.4678 18.3818 19.5962 20.0186		-22.3533 -25.0122 -27.4387 -29.1241 -29.7331		23.1915 25.7446 27.8681 29.2488 29.7331

По полярной диаграмме строят диаграмму износа шатунной шейки. Сумму сил R _ш.ш.j , действующих по каждому лучу диаграммы износа (от 1 до 12) определяют с помощью таблицы 5.4. По данным таблицы в масштабе по каждому лучу откладывают величину суммарных сил ΣR _ш.ші от окружности к центру. По лучам 4 и 5 силы ΣR _ш.ші не действуют, а по лучам 6,7 и 8 действуют силы только в интервале 360є< φ <390є.
По диаграмме износа определяют расположение оси масляного отверстия

.

Таблица 5.4

R _{ш.ш. i}	Значения R _{ш.ш. i} , кН, для лучей
R _{ш.ш. i}	1	2	3	4	5	6	7	8		9		10		11	12
R _ш.ш. 0	20.0186	20.0186	20.0186	-	-	-	-	-		-		-		20.0186	20.0186
R _ш.ш. 30	16.6851	16.6851	16.6851	-	-	-	-	-		-		-		-	16.6851
R _ш.ш. 60	9.2775	9.2775	9.2775	-	-	-	-	-		-		-		-	9.2775
R _ш.ш. 90	8.7624	8.7624	-	-	-	-	-	-		-		-		8.7624	8.7624
R _ш.ш. 120	12.8455	12.8455	-	-	-	-	-	-		-		-		12.8455	12.8455
R _ш.ш. 150	14.3445	14.3445	-	-	-	-	-	-		-		-		14.3445	14.3445
R _ш.ш. 180	14.4522	14.4522	14.4522	-	-	-	-	-		-		-		14.4522	14.4522
R _ш.ш. 210	14.3445	14.3445	14.3445	-	-	-	-	-		-		-		-	14.3445
R _ш.ш. 240	12.8773	12.8773	12.8773	-	-	-	-	-		-		-		-	12.8773
R _ш.ш. 270	9.0291	9.0291	9.0291	-	-	-	-	-		-		-		-	9.0291
R _ш.ш. 300	8.4226	8.4226	-	-	-	-	-	-		-		-		8.4226	8.4226
R _ш.ш. 330	11.7372	11.7372	-	-	-	-	-	-		-		-		11.7372	11.7372
R _ш.ш. 360	4.8568	4.8568	4.8568	-	-	-	-	-		-		-		4.8568	4.8568
R _ш.ш. 390	-	-	-	-	-	-	-	8.759		8.759		8.759		8.759	8.759
R _ш.ш. 420	8.358	-	-	-	-	-	-	-		-		8.358		8.358	8.358
R _ш.ш. 450	12.3456	-	-	-	-	-	-	-		-		12.3456		12.3456	12.3456
R _ш.ш. 480	16.0246	16.0246	-	-	-	-	-	-		-		-		16.0246	16.0246
R _{ш . ш . i}	1	2	3	4	5	6	7		8		9		10	11	12
R _{ш . ш .} 510	16.7408	16.7408	-	-	-	-	-		-		-		-	16.7408	16.7408
R _{ш . ш .} 540	16.1165	16.1165	16.1165	-	-	-	-		-		-		-	16.1165	16.1165
R _{ш . ш .} 570	15.4567	15.4567	15.4567	-	-	-	-		-		-		-	-	15.4567
R _{ш . ш .} 600	13.5163	13.5163	13.5163	-	-	-	-		-		-		-	-	13.5163
R _{ш . ш .} 630	8.9458	8.9458	8.9458	-	-	-	-		-		-		-	-	8.9458
R _{ш . ш .} 660	9.1353	9.1353	-	-	-	-	-		-		-		-	9.1353	9.1353
R _{ш . ш .} 690	16.4658	16.4658	-	-	-	-	-		-		-		-	16.4658	16.4658
SR _{ш . ш .}	291	270	147	-	-	-	-		8.759		8.759		29.46	191	291

5.7 Уравновешивание
Порядок работы двигателя 1-2-4-3. Промежутки между вспышками равны 180є. Коленчатый вал двигателя имеет кривошипы, расположенные под углом 180є.
Центробежные силы инерции рассчитываемого двигателя и их моменты полностью уравновешены:

(5.32)
Силы инерции первого порядка и их моменты также уравновешены:

(5.33)
Силы инерции второго порядка для всех цилиндров направлены в одну сторону:

(5.34)
Уравновешивание сил инерции второго порядка в рассчитываемом двигателе нецелесообразно, ибо применение двухвальной системы с противовесами для уравновешивания

значительно усложнит конструкцию двигателя.
Моменты от сил инерции второго порядка в связи с зеркальным расположением цилиндров полностью уравновешены:

(5.35)

Рис. 5.1 Схема уравновешивания двигателя
5.8 Равномерность крутящего момента и равномерность хода дви
гателя.
Равномерность крутящего момента:

; (5.36)
Избыточная работа крутящего момента:

Дж (5.37)
де

– площадь над прямой среднего крутящего момента, мм ² .

рад в мм – масштаб угла поворота вала на
диаграмме М _кр .
Равномерность хода двигателя принимаем δ =0.01.
Момент инерции движущихся масс двигателя, приведенных к оси коленчатого вала:

кг·м ² (5.38)

6. РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА НА ПРОЧНОСТЬ
6.1 Расчет поршня
Наиболее напряженным элементом поршневой группы является поршень, воспринимающий высокие газовые, инерционные и тепловые нагрузки, поэтому при его изготовлении к материалу предъявляются повышенные требования. Поршни автомобильных и тракторных двигателей изготовляют в основном из алюминиевых сплавов и реже из чугуна.
Основные конструктивные соотношения размеров элементов поршня (рис. 6.1) приведены в табл. 6.1. Величину верхней части поршня h ₁ выбираем, исходя из обеспечения одинакового давления опорной поверхности поршня по высоте цилиндра и прочности бобышек, ослабленных отверстиями для пропуска масла. Это условие обеспечивается при

(6.1)
где h _r – высота головки поршня.
Расстояние b между торцами бобышек зависит от способа крепления поршневого пальца и обычно принимается на 2- 3 мм больше длины верхней головки шатуна l _ш . Конкретные значения конструктивных элементов поршня принимаются по прототипам с учетом соотношений, приведены в табл. 6.1.
Поверочный расчет элементов поршня осуществляется без учета переменных нагрузок, величина которых учитывается при установлении соответствующих допускаемых напряжений. Рассчитывают днище, стенку головки, верхнюю кольцевую перемычку, опорную поверхность и юбку поршня.
Днище поршня рассчитывается на изгиб от действия максимальных газовых условий р _zmax как равномерно нагруженная круглая плита, свободно опирающаяся на цилиндр.

Рис. 6.1 Схема поршня
Материал поршня – алюминиевый сплав, α _п =22·10 ^-6 1/К.
Материал гильзы цилиндра – серый чугун, α _ц =11·10 ^-6 1/К.
Для дизелей максимальное давление газов обычно достигается при работе на режиме максимальной мощности.
Таблиця 6.1

Найменування	діапазон	значення
Толщина днища поршня, d	(0,12 ¸ 0,20)D	8
Высота поршня, Н	(1,0 ¸ 1,7)D	105
Высота верхней части поршня, h ₁	(0,6 ¸ 1,0)D
Высота юбки поршня, h _ю	(0,6 ¸ 1,1)D	65
Диаметр бобышки, d _б	(0,3 ¸ 0,5)D
Расстояние между торцами бобышек, b	(0,3 ¸ 0,5)D	44
Толщина стенки юбки поршня, d _ю , мм	2,0 ¸ 5,0
Толщина стенки головки поршня, s	(0,05 ¸ 0,10)D	7
Расстояние до первой поршневой канавки, l	(0,11 ¸ 0,20)D
Толщина первой кольцевой перемычки, h _п	(0,04 ¸ 0,07)D	4
Радиальная толщина кольца, t
компрессионного	(0,040 ¸ 0,045)D	4
маслосъемного	(0,038 ¸ 0,043)D	3
Высота кольца, а , мм	3-5	3
Разность между величинами зазоров замка кольца в свободном и рабочем состоянии А _о	(3,2 - 4,0) t
Радиальный зазор кольца в канаве поршня ∆ t , мм
компрессионного	0,70 – 0,95	0.8
маслосъемного	0,9 – 1,1
Внутренний диаметр поршня, d _i	D – 2 ( s+t+∆t )
Число масляных отверстий в поршне, n _м	6-12	10
Диаметр масляного канала, d _м	(0,3 - 0,5) a	1
Наружный диаметр пальца, d _п	(0,30 ¸ 0,38)D	24
Внутренний диаметр пальца, d _в	(0,50 ¸ 0,70)d _п	16
Длина пальца, l _п	(0,80 ¸ 0,90)D	80
Длина втулки шатуна, l _ш	(0,33 ¸ 0,45)D	40

Напряжение изгиба (МПа) в днище поршня

МПа (6.2)
где р _zmax = р _z = 6.356 МПа – максимальное давление сгорания;

мм – внутренний радиус днища.
Днище поршня должно быть усилено ребрами жесткости. Кроме того, в целях повышения износо- и термостойкости поршня целесообразно осуществить твердое анодирование днища и огневого пояса, что уменьшит возможности перегрева и прогорания днища, а также пригорания верхнего компрессионного кольца.
При отсутствии у днища ребер жесткости допустимые значения напряжений [ s _из ] (МПа) лежат в пределах:
Для поршней из алюминиевых сплавов …………….…..…20-25
При наличии ребер жесткости [ s _из ] возрастают:
Для поршней из алюминиевых сплавов …………………...до 50-150
Головка поршня в сечении х – х , ослабленная отверстиями для отвода масла, проверяется на сжатие и разрыв.
Напряжение сжатия в сечении х - х :
площадь сечения х – х

м ² (5.3)
де

мм – диаметр поршня по дну канавок;

мм – внутренний диаметр поршня;

мм ² – площадь продольного диаметрального
сечения масляного канала.
Максимальна стискаюча сила:

МН (6.4)
Напруга стиснення:

МПа (6.5)
Допустимые напряжения на сжатие для поршней из алюминиевых сплавов [s _сж ] = 30 ¸ 40 МПа.
Напряжение разрыва в сечении х-х :
- максимальная угловая скорость холостого хода:

рад/с (6.6)
- масса головки поршня с кольцами, расположенными выше сечения х-х :

кг (6.7)
- максимальная разрывающая сила:

(6.8)

МН
Допустимые напряжения на разрыв для поршня из алюминиевых сплавов [s _р ] = 4 ¸ 10 МПа.
- напряжение разрыва:

МПа (6.9)
Напряжение в верхней кольцевой перемычке:
- среза:

МПа (6.10)
где D =93 мм – диаметр цилиндра;
h _п =4 мм – толщина верхней кольцевой перемычки.
- изгиба:

МПа (6.11)
- сложное:

МПа (6.12)
допускаемые напряжения s _S (МПа) в верхних кольцевых перемычках с учетом значительных температурных нагрузок находятся в пределах:
для поршней из алюминиевых сплавов…………….…30-40.
Удельное давление поршня на стенку цилиндра:

МПа (6.13)

МПа (6.14)
где N _max =0.0025 МН – наибольшая нормальная сила, действующая на стенку
цилиндра при работе двигателя на режиме максималь-
ной мощности.
Для современных автомобильных и тракторных двигателей q ₁ = 0.3 ¸ 1.0 и q ₂ = 0.2 ¸ 0.7 МПа.
Гарантированная подвижность поршня в цилиндре достигается за счет установления оптимальных диаметральных зазоров между цилиндром и поршнем при различных тепловых нагрузках, возникающих в процессе работы дизеля. По статистическим данным для алюминиевых поршней с неразрезными юбками
∆ _r =(0.006 ¸ 0.008)D=0.007·93=0.651 мм (6.15)
∆ _ю = ( 0.001 ¸ 0.002 )D=0.002·93=0.186 мм (6.16)
Диаметры головки и юбки поршня:

мм (6.17)

мм (6.18)
Діаметральні зазори в гарячому стані:

(6.19)

мм

(6.20)

мм
где a _ц =11×10 ^-6 1/К – коэффициент линейного расширения материала
цилиндра;
a _п =22×10 ^-6 1/К - коэффициент линейного расширения материала поршня;
Т _ц =383 К – температура стенок цилиндра;
Т _r = 593 К – температура головки в рабочем состоянии;
Т _ю =413 К – температура юбки поршня в рабочем состоянии;
Т _о =293 К – начальная температура цилиндра и поршня.
6.2 Расчет поршневого кольца
Поршневые кольца работают в условиях высоких температур и значительных переменных нагрузок, выполняя три основные функции:
– герметизации надпоршневого пространства в целях максимально возможного использования тепловой энергии топлива;
– отвода избыточной доли теплоты от поршня в стенки цилиндра;
– "управление маслом", т.е. рационального распределения масляного слоя по зеркалу цилиндра и ограничения попадания масла в камеру сгорания.
Материал кольца – серый чугун. Е =1.2·10 ⁵ МПа.
Среднее давление кольца на стенку цилиндра:

(6.21)

МПа
де

мм.
Давление кольца на стенку цилиндра в различных точках окружности при каплевидной форме эпюры давления:

, [МПа] (6.22)
Результаты расчета р , а также μ _к для различных углов ψ приведены ниже:

Угол ψ , определяющий положение текущего давления кольца, град	0	30	60	90	120	150	180
Коэффициент μ _к	1.05	1.05	1.14	0.90	0.45	0.67	2.85
Давление р в соответствующей точке, МПа	0.224	0.222	0.218	0.214	0.218	0.271	0.320

По этим данным построена каплевидная эпюра давлений кольца на стенку цилиндра (рис. 5.2).
Напряжение изгиба кольца в рабочем состоянии:

МПа (6.23)
Напряжение изгиба при надевании кольца на поршень:

МПа (6.24)
Монтажный зазор в замке поршневого кольца:

(6.25)

мм
де

мм – минимально допустимый зазор в замке кольца во время работы двигателя;
a _к =11·10 ^-6 1/К – коэффициент линейного расширения материала кольца;
a _ц =11·10 ^-6 1/К – коэффициент линейного расширения материала гильзы;
Т _к =493 К – температура кольца в рабочем состоянии;
Т _ц =383 К – температура стенок цилиндра;
Т _о = 293 К – начальная температура.
6.3 Расчет поршневого пальца
Во время работы двигателя поршневой палец подвергается воздействию переменных нагрузок, приводящих к возникновению напряжений изгиба, сдвига, смятия и овализации. В соответствии с указанными условиями работы к материалам, применяемым для изготовления пальцев, предъявляются требования высокой прочности и вязкости. Этим требованиям удовлетворяют цементированные малоуглеродистые и легированные стали
Для расчета принимаем следующие данные:
наружный диаметр пальца d _n =25 мм,
внутренний диаметр пальца d _b =16 мм,
длину пальца l _n =80 мм,
длину втулки шатуна l _ш =40 мм,
расстояние между торцами бобышек b =44 мм.
Материал поршневого пальца – сталь 15Х, Е =2·10 ⁵ МПа.
Палец плавающего типа.
Расчет поршневого пальца включает определение удельных давлений пальца на втулку верхней головки шатуна и на бобышки, а также напряжений от изгиба, среза и овализации.
Максимальные напряжения возникают в пальцах дизелей при работе на номинальном режиме.
Розрахункова сила, що діє на поршневий палець:
– газовая

МН (6.26)
где р _zmax = р _z = 6.356 МПа – максимальное давление газов на номинальном
режимі;

мм ² – площадь поршня;
– инерционная

МН (6.27)
де

рад / с
– расчетная

МН (6.28)
где k =0.82 – коэффициент, учитывающий массу поршневого пальца.
Удельное давление (МПа) пальца на втулку поршневой головки шатуна

МПа (6.29)
де

м – наружный диаметр пальца;

м – длина опорной поверхности пальца в головки шатуна.

Удельное давление пальца на бобышки

МПа (6.30)
Напряжение изгиба в среднем сечении пальца:

(6.31)

МПа
где a = d _в / d _п =0.64 – отношение внутреннего диаметра пальца к наружному.
Для автомобильных и тракторных двигателей [ s _из ] = 100 ¸ 250 МПа.
Касательные напряжения среза пальца в сечениях между бобышками и головкой шатуна:

(6.32)

Мпа
Для автомобильных и тракторных двигателей [t] = 60 ¸ 250 МПа.
Максимальная овализация пальца (наибольшее увеличение горизонтального диаметра ∆ d _nmax , мм) наблюдается в его средней, наиболее напряженной части:

(6.33)

мм
где Е = 2·10 ⁵ МПа – модуль упругости материала пальца.
Напряжение овализации на внешней поверхности пальца:
- в горизонтальной плоскости (точки 1, ψ=0є):

(6.34)

МПа
-в вертикальной плоскости (точки 3, ψ=90є):

(6.35)

МПа
Напряжение овализации на внутренней поверхности пальца:
- в горизонтальной плоскости (точки 2, ψ=0є):

(6.36)

МПа;
-в вертикальной плоскости (точки 4, ψ=90є):

(6.37)

МПа.

7. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ
Конструкторский раздел предназначен для рассмотрения основной задачи данной работы — усовершенствования системы охлаждения двигателя ЗМЗ 406 применяемого на автомобилях ГАЗ 2705, 3221 «ГАЗЕЛЬ» и их модификациях. При этом изменения в двигателе принятые в тепловом расчете, т.е. форсирование двигателя для повышения его тяговых и скоростных характеристик приняты как перспективные и представляющие интерес с практической, а в данном случае еще и с теоретической точки зрения. Принимая данные, полученные в тепловом расчете, и учитывая ,что после форсирования двигателя увеличилась мощность нетто, а следовательно тепловой режим стал более напряженным был проведен расчет системы охлаждения.
7.1 Расчет жидкостной системы охлаждения
Модернизируя систему охлаждения двигателя внутреннего сгорания проведем предварительный её расчет согласно материалу, изложенному в [4]. Однако данный расчет является проверочным и ведётся в первом приближении с тем, чтобы сохранить геометрические, тепловые и иные параметры основных деталей системы охлаждения максимально унифицируя её с существующей конструкцией в случае доработки. При расчете системы охлаждения двигателя исходной величиной является количество отводимого от него в единицу времени тепла Q _ω (ккал/ч). Это количество может быть определено из уравнения теплового баланса, или (ориентировочно) на основании экспериментальных данных. В данной работе используем второй вариант, на основании экспериментальных данных, выбирая коэффициенты и эмпирические данные предполагая наиболее напряженный тепловой режим работы.
В качестве циркулирующей охлаждающей жидкости принимаем этиленгликолевую незамерзающую смесь (антифриз).
Таким образом, количество тепла отводимого от двигателя в единицу времени:
Q _ω =q _ω N _eN =860∙85,0232∙1,36=99443,135 ккал/ч, (7.1)
где q _ω =860 ккал/(л.с.∙ч)— количество отводимого от двигателя тепла,
для карбюраторных ДВС обычно q _ω =830…860 ккал/(л.с.∙ч);
N _eN =85,0232 кВт— наибольшая мощность двигателя.
Находим количество жидкости (кгс/ч), циркулирующей в системе охлаждения в единицу времени,

кгс/ч (7.2)
где с _ω =0,5 ккал/(кгс∙°С)— теплоемкость циркулирующей жидкости;

=5 °C— разность температур входящей в радиатор и
выходящей из него жидкости.
7.2 Расчет радиатора
Величину поверхности охлаждения радиатора в первом приближении (м ² ) с достаточной точностью определим по простейшей формуле и сравним с существующей (F _Д =20 м ² ):
F _p =f _pN N _eN =0,17∙85,0232∙1,36=19,66 м ² (7.3)
где f _pN =0,17 м ² /л.с.— удельная поверхность охлаждения радиатора, f _pN =0,1…0,23 м ² /л.с. для легковых автомобилей.
Как видно из расчетов F _p =19,66м ² ≈ F _Д =20м ² , относительная разность 2%.
Емкость системы охлаждения оставим прежней, т.е. V _ω =12 л.
Примерное количество проходящего через радиатор воздуха:
G _L =205∙N _eN =205∙85,0232∙1,36=22868 кгс/ч. (7.4)
7.3 Водяной насос
Расчетная производительность водяного насоса:
G _в.н. =G _ω /η _в.н. =

/0,85=46796,7694 кгс/ч, (7.5)
где η _в.н. =0,85— коэффициент, учитывающий возможность прорыва жидкости между крыльчаткой и корпусом насоса.
Необходимая на привод водяного насоса мощность:

кВт (7.6)
где Н=7 м вод. ст.— создаваемый насосом напор;
η _h =0,65 — гидравлический КПД;
η _мех =0,8 — механический КПД водяного насоса.
Учитывая, что параметры рассчитываемого и действительного радиаторов можно принять как равные и принимая существующую емкость системы охлаждения — размеры и форму водяного насоса не рассчитываем.
7.4 Вентилятор
Для выбора из существующей номенклатуры приближенно определим производительность вентилятора по формуле:
G _L =L _Q Q _ω =0,3∙99443,135=29832,9405 кгс/ч, (7.7)
где L _Q =0,3 кгс/ккал — удельная производительность вентилятора.
7.5 Описание предлагаемых конструктивных изменений
Далее будет предложен и рассмотрен вариант усовершенствования системы охлаждения рассматриваемого в данной работе двигателя ЗМЗ-406 автомобилей ГАЗ 2705, 3221 «ГАЗЕЛЬ». Описание целей и элементов доработки системы охлаждения двигателя ЗМЗ-406 по пунктам приведены ниже. Основные элементы системы и режимы работы приведены на рис. 20…24.
1. Вместо вентилятора и гидронасоса с механическим приводом от клиноременной передачи принимаются к установке вентилятор и гидронасос с электроприводом и возможностью регулировки числа их оборотов в зависимости от температуры в системе охлаждения. Цель: возможность частичной регулировки скорости потока воздуха, возможность регулировки скорости потока охлаждающей жидкости, увеличение мощности брутто двигателя за счет отсутствия затрат мощности на привод вентилятора и водяного насоса. Остальные достоинства таких систем смотреть выше в патентном обзоре.
2. Термостат заменяется термоэлектроклапаном с предохранительной пружиной из никель - титанового или иного аналогичного сплава обладающего «памятью» (см. патентный обзор), которая срабатывает когда электроклапан, по каким либо причинам вышел из строя и настроена на срабатывание при наименьшей и наивысшей предельной температурах. Цель: предотвратить эффект «залипания» термостата. Оскільки при поломке обычный термостат имеет свойство, оставаться в каком либо постоянном (крайнем, либо промежуточном) положении (говорят «залипает»). Кроме того, термоэлектроклапан, вместо классического термостата, позволит более четко и скоординировано организовать работу всех механизмов и приборов системы охлаждения, как между собой, так и с остальными механизмами двигателя посредством ЭБУ, либо бортовой ЭВМ. Магнитное поле создаваемое электроклапаном можно использовать для смягчения воды в случае возникновения ситуации, когда в систему охлаждения приходиться заливать жесткую воду.
3. В магистраль отопителя салона встраивается электромагнитный клапан вместо краника отопителя салона. Цель: более удобный способ включения, выключения отопителя (управление отопителем можно вынести на панель приборов), возможность более качественного автоматического управления прогревом двигателя и салона в зимнее время.

Рис. 20 Циркуляция ОЖ ДВС – Радиатор – Отопитель при N _max (зимний период)
1- ДВС; 2- датчик числа оборотов коленвала; 3- датчик скорости; 4- отопитель салона; 5- электромагнитный клапан системы отопления салона; 6- включатель – регулятор отопителя; 7- электронасос системы отопления (устанавливается только при наличии второго отопителя в автомобилях с двумя рядами пассажирских сидений и автобусах); 8- головка ДВС; 9- электронный блок управления (ЭБУ) или бортовая ЭВМ; 10- датчик температурного состояния ДВС; 11- датчик температуры охлаждающей жидкости; 12- электромагнитный клапан-термостат; 13- радиатор; 14- электровентилятор; 15- датчик температуры охлаждающей жидкости; 16- электропомпа

При работе двигателя 1 (Рис. 20) в ЭБУ 9 (бортовая ЭВМ) подаются сигналы о его температурном состоянии, датчик 10, а также о температуре охлаждающей жидкости (ОЖ), датчики 11, 15, скорости движения автомобиля, датчик 3 (или спидометр), частоте вращения коленвала, датчик 2, о состоянии отопителя сигнализирует включатель – регулятор температуры в салоне 6. В зависимости от полученных внешних данных, после обработки, из ЭБУ выходят сигналы управления на электровентилятор 14, электропомпу 16, электромагнитные клапаны 12 и 5, электронасос 7 системы отопления (устанавливается только при наличии второго отопителя 4 в фургонах с двумя рядами пассажирских сидений и автобусах). В зависимости от полученных ЭБУ 9 сигналов опишем основные режимы работы системы охлаждения, начиная от пуска двигателя до его работы при максимальных нагрузках.
1. ОЖ циркулирует по кругу ДВС 1 – Радиатор 13 – Отопитель (ли) 4 Рис. 20, максимальная нагрузка, температура в системе охлаждения t°→max, т.е. ≈90°С., клапаны 5, 12 открыты, помпа 16, вентилятор 14, насос 7 (при наличии) включены на полные обороты.

2. ОЖ не циркулирует по ДВС (Рис. 21), например пуск холодного двигателя зимой. Вентилятор 14 (см. Рис. 20), помпа 16, насос 7 — отключены, клапаны 5, 12 — закрыты.	Рис. 21 Работа ДВС без циркуляции ОЖ
3. ОЖ циркулирует по ДВС, t° _ОЖ ≈65…70 °С, рис.22. Вентилятор 14 (см. Рис. 20), насос 7 — отключены, клапаны 5, 12 — закрыты. помпа 16 включена.	Рис. 22 Циркуляция ОЖ по ДВС

4. Циркуляция ОЖ по магистрали ДВС - отопитель (прогрев автомобиля при пуске двигателя в зимний период) рис. 23. Вентилятор 14 (см. Рис. 20),— отключен, клапан 12 — закрыт. Помпа 16, насос 7 (при наличии) — включены. Клапан 5 — открыт.

Рис. 23 Циркуляция ОЖ по магистрали ДВС - отопитель

5. Циркуляция ОЖ по магистрали ДВС - радиатор t°≈85…90°С («летний режим») рис. 24. Вентилятор 14 (см. Рис. 20) включается автоматически по потребности, помпа 16—включена, клапан 12 — открыт. Насос 7 (при наличии) — отключён. Клапан 5 — закрыт.

Рис. 24

Электронасосы 16, 7 и электровентилятор 14 (Рис. 20) имеют возможность изменять частоту вращения. Функциональная схема регулирования частоты вращения вентилятора, насоса системы охлаждения и отопителя приведена на рис. 25. Температура ОЖ воспринимается терморезистором R1, имеющим отрицательный температурный коэффициент; терморезистор одновременно является одним из звеньев мостовой схемы, куда входят также резисторы R2, R3 и R4.
Вследствие этого напряжение на выходе моста обратно пропорционально температуре ОЖ. В противоположное плечо моста включен резистор R4, с помощью которого можно регулировать напряжение на выходе моста в некоторых пределах.

Рис. 25
Частота вращения двигателей постоянного тока 3, 8, вращающих, соответственно, вентилятор 2 и водяной насос 9, зависит от текущих значений температуры ОЖ.
К электродвигателям прикладываются прямоугольные импульсы напряжения. Частота их вращения зависит от силы тока поступающего в якорь. Среднее значение тока, поступающего в якорь, зависит от ширины прямоугольных импульсов и в конечном счете от напряжения на выходе моста. ЭБУ 5 непрерывно сравнивает усиленное напряжение моста с напряжением, вырабатываемым генератором пилообразного сигнала 6, и при их одинаковых значениях переключается, выдавая прямоугольные импульсы, приводящие в действие (посредством усилителя) двигатели постоянного тока.
При увеличении напряжения, снимаемого с моста (снижение температуры ОЖ), ЭБУ подает сигнал позже, ширина вырабатываемого прямоугольного импульса уменьшается и приводной двигатель вращается медленней. При сильном нагреве ОЖ напряжение на выходе моста уменьшается, переключение происходит раньше и ширина импульса увеличивается. Это положение иллюстрируется графиками, приведенными на рис. 26 для двух значений температуры ОЖ.
Як видно з рис. 26, регулятор частоты вращения не работает, если напряжение моста превышает максимальное напряжение, вырабатываемое генератором пилообразного сигнала.
Это означает, что при низкой температуре ОЖ вентилятор не вращается, вследствие чего ДВС сравнительно быстро прогревается до нужной температуры.
Диод 12, рис. 25, предназначен для уменьшения влияния ЭДС самоиндукции на контакты датчика температуры (R1), т.к. в момент разрыва контактов исчезающее электромагнитное поле не только создает высокое напряжение на вторичной обмотке катушки зажигания, необходимое для свечи, но и немалое, до 400 В, напряжение противоиндукции в первичной обмотке. Вот оно-то и «прожигает» контакты датчика R1.

Рис. 26

8. ОХРАНА ТРУДА
Охорона праці в Україні регламентується законом «Про охорону праці», прийнятим у 1933 році.
Відповідно до ГОСТ 12.0.002-80. «Система стандартів безпеки праці. Терміни та визначення ». Охорона праці - це система законодавчих актів, соціально-економічних, організаційних, технічних, гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів та засобів, що забезпечують безпеку, збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці.
Техніка безпеки - це система організаційних заходів і технічних засобів, що запобігають або зменшують вплив на працюючих небезпечних виробничих факторів.
Небезпечний виробничий фактор - це виробничий фактор, вплив якого на працюючого в певних умовах призводить до травми або раптового різкого погіршення здоров'я.
Шкідливий виробничий фактор - це виробничий фактор, вплив якого на працюючого в певних умовах призводить до захворювання або зниження працездатності.
Відповідно до ГОСТ 12.0.003-74. небезпечні та шкідливі виробничі фактори за природою їх впливу на організм людини поділяють на чотири групи:
1) фізичні - рухомі деталі, елементи механізмів і машини в цілому; неприпустима температура поверхонь машин і устаткування й повітря в робочій зоні; неприпустимий рівень вібрації, виробничих випромінювань (іонізуючих, лазерних, інфрачервоних, ультрафіолетових), електромагнітних полів; метеорологічних коливань в робочій зоні ; недостатня або підвищена освітленість робочої зони;
2) хімічні - токсичні, дратівливі, сенсибілізуючі, канцерогенні, мутагенні, що впливають на репродуктивну функцію;
3) біологічні - мікро-і макроорганізми;
4) психофізіологічні - фізичні навантаження (статичні, динамічні, гіподинамія); нервово-психічні перевантаження (розумові, емоційні, монотонність праці, перенапруга аналізаторів).
8.1 Меры безопасности при эксплуатации автомобиля.
8.1.1 Подготовка автомобиля к выезду на линию.
Автомобіль (автопоїзд) перед випуском на лінію проходить перевірку технічного стані. Особа, відповідальна за випуск автомобілів, після перевірки їх технічного стану робить відмітку у дорожньому листі про готовність автомобіля до роботи. Категорично забороняється випуск на лінію автомобілів з несправностями, що загрожують безпеці руху та збереження пасажирів і вантажу, а також брудного, без номерів та без розпізнавальних знаків автопоїзда.
Водій перед виїздом на пінію повинен мати при собі: посвідчення на право керування автомобілем, видане Державною автомобільною інспекцією, талон технічного паспорта, шляховий або маршрутний лист. Перед виїздом на лінію, водій перевіряє технічну справність автомобіля: відсутність підтікання палива, масла, води, а у газобалонних автомобілів герметичність газової апаратури і магістралей, при цьому особливу увагу oн звертає на органи управління та механізми, що забезпечують безпеку руху - гальма, рульове управління, шини, фари, задній ліхтар, стоп-сигнал, покажчики поворотів, звуковий сигнал, кріплення карданного валу. Крім того, перед виїздом водій перевіряє: тиск повітря у шинах та відповідність його нормам; наявність інструментів та інвентарю; заправку автомобіля паливом, маслом, водою і гальмівною рідиною; рівень електроліту в акумуляторній батареї.
У разі перевезення небезпечних вантажів адміністрація вантажовідправник зобов'язана до перевезення цих вантажів щоразу інструктувати водія, експедитора, вантажників та інших осіб, які супроводжують вантаж, і перевіряти наявність захисних засобів і засобів гасіння пожежі.
До направлення водія пасажирського транспорту на новий маршрут з ним проводиться інструктаж про характер маршруту, і він повинен бути спрямований і спеціальний рейс для ознайомлення з маршрутом.
До виїзду в рейс водієві надається відпочинок, передбачений законодавством. Водієві забороняється виїжджати в рейс у хворобливому стані або при такому ступені втоми, яка може вплинути на безпеку руху.
8.1.2 Работа автомобиля на линии.
При роботі на лінії водієві категорично забороняється управляти автомобілем в стані навіть самого легкого алкогольного сп'яніння або під впливом наркотичних засобів; передавати управління автомобілем особам, які у нетверезому стані, або не зазначених у шляховому листі, або не мають при собі посвідчення на право керування автомобілем; самовільно відхилятися від маршруту, зазначеного в шляховому листі, якщо це не викликається погіршенням дорожніх чи кліматичних умов.
Під час роботи водій зобов'язаний виконувати правила безпеки руху, вказівки регулювальників вуличного руху; підтримувати швидкість відповідно до вимог Правил дорожнього руху з урахуванням стану дороги, але не вище максимальної швидкості, встановленої технічною характеристикою для даної моделі автомобіля; спостерігати за показаннями контрольних приладів автомобіля, і правильністю роботи всіх механізмів.
Особливі правила водій повинен дотримуватися при перевезенні людей. Перевозка пассажиров на грузовых автомобилях может осуществляться только при соблюдении следующих требований: в кузове автомобиля должен находиться старший, отвечающий за поведение пассажиров, и фамилия его записывается, в путевом листе; скорость движения автомобиля не должна превышать 60 км / год . Регулярне перевезення людей на вантажному автомобілі бортовому, кузов якого не обладнаний тентом, не дозволяється. Перевезення дітей на вантажних автомобілях може бути допущена як виняток, але з дітьми в кузові повинні знаходитися не менше двох дорослих. На вантажних автомобілях, не пристосованих для перевезення пасажирів, дозволяється проїзд особам супроводжуючим або одержують вантажі, але не більше шести осіб, прізвища їх вказуються в дорожньому листі. Однак такий проїзд забороняється на платформах без бортів, на вантажі, розміщеному на рівні або вище бортів кузова, на довгомірному вантаж і поруч з ним, на цистернах, вантажних причепах або напівпричепах усіх типів.
У кабіні, кузові та салоні автомобіля не дозволяється знаходження більшого числа людей, ніж це зазначено в паспорті заводу-виготовлювача.
Категорично забороняється перевезення людей в кузові автомобіля-самоскида навіть на короткий відстань. Особи, які супроводжують ці автомобілі, повинні знаходитися тільки в кабіні водія.
У кузові автомобіля не дозволяється перевозити осіб, що не мають відношення до виконуваної роботи. У дорожньому листі повинні бути записані прізвища і посади людей, що направляються з автомобілем на лінію.
Особи, що знаходяться на автомобілі, повинні виконувати всі вимоги водія щодо дотримання правил техніки безпеки.
Рух автомобіля при перебуванні людей на підніжках, крилах, буферах, бортах забороняється.
Їли під час роботи на лінії водій або особи, які супроводжують автомобіль, перебувають в умовах, небезпечних для життя і здоров'я (наприклад, відсутність механізації при навантаженні великовагових вантажів, невідповідність автомобіля вантажу, що перевозиться, неможливість залишення безпечних місць для вантажників під час навантаження, невідповідність вантажно-розвантажувальних майданчиків та під'їзних шляхів встановленим правилам і т, п.), водій зобов'язаний негайно зупинити роботу і повідомити в своє автотранспортне підприємство, а також зробити відмітку про свою заяву в дорожньому листі. Якщо повідомити свого автотранспортне підприємство не представляється можливим, то водій зобов'язаний довести до відома адміністрацію того підприємства, в розпорядженні якого знаходиться автомобіль, і може продовжувати роботу тільки після усунення небезпеки. З кабіни автомобіля на проїжджу частину дороги водій може виходити, тільки попередньо переконавшись у відсутності руху в зустрічному і в попутному напрямках.
Якщо під час роботи на лінії в автомобілі виявиться несправності, яка загрожує безпеці руху та збереження людей, автомобіля і вантажу, водій зобов'язаний вжити необхідних заходів до усунення несправності, а якщо це неможливо, повинен слідувати на найближчу ремонтну базу або повернутися в гараж з дотриманням необхідних заходів обережності.
8.2 Требования к рабочему месту водителя.
Робота з управління автомобілем може бути віднесена до розряду, найбільш напружених і утомливих форм трудової діяльності. Ця робота протікає в умовах постійного і значного нервноемоціонального напруги, поглиблюється свідомістю величезної відповідальності за життя людей та матеріальні цінності. Швидкість реакції і точність робочих рухів водія сучасного автомобілля є найважливішими факторами забезпечення безпеки руху. Ці якості у великій мірі залежать від зручності робочого місця водія, яке має створювати сприятливі умови праці та виключати можливість виникнення аварій, що викликаються перенапруженням при роботі водія.
Великий вплив на роботу водія надає правильна його посадка, яка визначається як «спокійний стан у стані готовності». Плоскость сиденья должна быть не горизонтальной, а слегка наклоненной назад (3–7° к горизонтальной плоскости). Спинка сидіння не повинна бути фіксована, сидіння має регулюватися по висоті і в горизонтальному напрямку. Оббивка сидіння повинна бути досить жорсткою і шорсткою.
Рычаги управления автомобилем, перемещающиеся в горизонтальной плоскости к водителю и от него, должны быть рационально расположены на 230 мм выше сиденья, причем они должны быть удалены от спинки сиденья в первом случае на 560 мм , А в другому - на 600 мм . Сила опору важеля має становити близько 10 кгс, тобто 20-25% максимальної (45 кгс). Оптимальний хід педалей при натисканні передній частині п'яти і середини стопи 100-150 мм. При компонуванні важелів управління має бути дотримано умову, щоб основні важелі розташовувалися перед водієм з праворуч, а допоміжні - з лівого боку. Всю компонування робочого місця водія виконують так, щоб водій не перебував тривалий час у вимушеній незручній позі.
Конструкції й внутрішні розміри кабіни повинні забезпечувати водієві вільний вхід в зимовому одязі, зручне положення на сидінні, зручне дію важелями і педалями.
З робочого місця водія повинна бути забезпечена максимальна оглядовість. Під оглядовістю автомобіля мається на увазі одна з його конструктивних властивостей, що визначає об'єктивну можливість для водія бачити робочу зону, шлях руху і об'єкти, які можуть заважати його руху. Оглядовість робочої зони характеризується величиною добре видимого водієм простору у вертикальній і горизонтальній площинах. Водієві повинні бути створені такі умови, при яких він міг би спостерігати шлях руху та об'єкти, не здійснюючи при цьому надмірно складних рухів. В іншому випадку робота водія супроводжується додатковим м'язовим і нервовою напругою, що викликає підвищену стомлюваність.
Для забезпечення здорових умов праці водія велике значення має стан повітряного середовища в кабіні автомобіля (мікроклімат). Мікроклімат - це фізичний стан повітряного середовища в обмеженому просторі, що характеризується атмосферним тиском, температурою, вологістю і швидкістю руху повітря. Температура повітря в кабіні водія визначається температурою зовнішнього повітря і тепловиділеннями двигуна, якщо він розташований в передній частині автомобіля. Температура, повинна бути в межах від +15 до +17 ° С.
Співвідношення температури, вологості і швидкості руху повітря в кабіні автомобіля можуть створювати різні зони зручності роботи водія. Так, зона повної зручності при температурі повітря 19-22 ° С і при вологості повітря 50% досягається при швидкості руху повітря 0,15 м / с.
Швидкість повітря в кабіні в теплу пору року допускається від 1 до 2 м / с, а в холодний час - не понад 0,5 м / с. Вступник в кабіну повітря повинен бути очищений від пилу.
Теплоізоляція та опалення кабіни у відповідності зі СНіП II-Г. 7-62 повинні забезпечувати при роботі в холодну пору року температуру в кабіні від +14 до +16 ° С.
Вентиляційна система кабіни повинна забезпечити повітрообмін в холодну пору року не менше 40 м ³ / ч.
Повітрообмін при температурі зовнішнього повітря до 28 ° С повинен забезпечити температуру повітря в кабіні не вище ніж на 2-3 ° С у порівнянні з температурою зовнішнього повітря.
Концентрація шкідливо діючих речовин, що містяться у відпрацьованих газах, в зоні дихання не повинна перевищувати гранично допустимого рівня: окису вуглецю - 20 мг / м ^3, акролеїну - 0,7, тетра-етілсвінца - 0,05, вуглеводнів (в перерахунку на вуглець) - 300 мг / м ^3.

Модернізація системи охолодження двигуна Газелі