Author: Пехальский А.П. Пехальский И.А.
Tags: тяга поездов на железных дорогах подвижной состав автодорожный транспорт детали автомобиля автомобили
ISBN: 5-7695-1746-8
Year: 2005
Text
СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
А. П. ПЕХАЛЬСКИЙ, И.А.ПЕХАЛЬСКИЙ
УСТРОЙСТВО
АВТОМОБИЛЕМ
Учебник
Допущено
Министерством обр.......Р/1Л |
в качестве
среднего — —
по спе
ро
емонт ав>
Москва
ACADEMIA
2005
УДК 629.463.4(075.32)
ББК39.33я723
П316
Рецензенты:
зав. кафедрой «Эксплуатация автомобильного транспорта
и автосервис» Махачкалинского филиала МАДИ (ГТУ), канд.
техн, наук М. А. Масуев',
преподаватель Московского автомобильно-дорожного колледжа
им. А. А. Николаева М.В. Светлов
Пехальский А.П.
П316 Устройство автомобилей: Учебник для студ. учреждений
сред. проф. образования / А. П. Пехальский, И. А. Пехаль-
ский. — М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 528 с.
ISBN 5-7695-1746-8
Описаны назначение, устройство и работа механизмов, агрегатов, сис-
тем и приборов современных отечественных автомобилей. Освещены воп-
росы влияния конструкции автомобиля на безопасность движения, охрану
окружающей среды и экономичность автомобиля.
Рассмотрены механизмы, агрегаты и системы автомобилей семейств
ВАЗ, «ГАЗель», «Волга» (ГАЗ-31029, -3110), ИЖ-2126, ЗИЛ и ЗИЛ-5301
«Бычок», а также автомобилей семейств ГАЗ-3307, КамАЗ, МАЗ и др.
Для студентов учреждений среднего профессионального образования.
УДК 629.463.4(075.32)
ББК 39.33я723
© Пехальский А. П., Пехальский И.А., 2005
© Образовательно-издательский центр «Академия», 2005
ISBN 5-7695-1746-8 © Оформление. Издательский центр «Академия», 2005
ПРЕДИСЛОВИЕ
Значение автомобильного транспорта в жизни страны трудно
переоценить. Увеличивающаяся дальность автобусных и грузовых
перевозок в сочетании с совершенствованием эксплуатационных
качеств автомобилей, улучшением состояния существующих авто-
дорог и строительством новых делают доступными дальние регио-
ны страны, отдаленные сельские и горные населенные пункты. Во
многих регионах автомобильный транспорт является основным
средством передвижения и перевозки грузов.
Предмет «Устройство автомобилей» — первый и основной раз-
дел, с которого студенты средних профессиональных учебных за-
ведений начинают изучение дисциплины под общим названием
«Автомобили». Знание устройства автомобилей позволяет органи-
зовать качественное обслуживание и ремонт, а также эксплуата-
цию автомобильного транспорта.
Настоящий учебник составлен на основании действующей учеб-
ной программы по предмету «Устройство автомобилей» с учетом
требований Государственного образовательного стандарта для под-
готовки техников по техническому обслуживанию и ремонту авто-
мобильного транспорта и транспортного оборудования.
В учебнике рассматриваются классификация и устройство ав-
томобилей, а также работа агрегатов, систем, механизмов, прибо-
ров и деталей на основе базовых моделей.
ВВЕДЕНИЕ
Общее устройство автомобиля. Автомобиль состоит из трех ос-
новных частей: кузова, шасси и двигателя.
Кузов предназначен для размещения водителя, пассажиров и
груза. У автобусов и легковых автомобилей кузовом является са-
лон, в котором находятся водитель и пассажиры. У грузовых авто-
мобилей кузов состоит из кабины, служащей рабочим местом во-
дителя, и платформы для перевозки грузов, а также пассажиров
(при бортовой платформе).
Шасси состоят из трех механизмов: трансмиссии, ходовой части
и механизмов управления (рис. В1).
Трансмиссия передает крутящий момент от коленчатого вала
двигателя к ведущим колесам автомобиля. В ее состав входят: муфта
сцепления 3, коробка передач 4, карданная передача 5, главная
передача 6, дифференциал 7, приводные валы колес.
Ходовая часть автомобиля включает в себя раму 10, подвески 2 и
8, амортизаторы, колеса 1 и 9, переднюю ось и кожух заднего моста.
К механизмам управления автомобиля относят тормоза и рулевое
управление 11. Тормоза предназначены для уменьшения скорости
Рис. В1. Расположение основных механизмов автомобиля:
1 — управляемое колесо; 2 — передняя подвеска; 3 — муфта сцепления; 4 —
коробка передач; 5 — карданная передача; 6 — главная передача; 7 — дифферен-
циал; 8 — задняя подвеска; 9 — ведущее колесо; 10 — рама; 11 — рулевое управ-
ление; 12 — двигатель
4
движения автомобиля и его полной остановки. Рулевое управление
служит для изменения направления движения автомобиля.
Двигатель 12 — силовая установка, преобразующая тепловую
энергию в механическую работу.
Общие сведения о двигателях. В автомобилях применяют пор-
шневые двигатели, называемые двигателями внутреннего сгора-
ния. В таких двигателях теплота, выделяемая при сгорании топли-
ва, преобразуется в механическую работу.
Автомобильные двигатели внутреннего сгорания классифици-
руют по следующим признакам:
• по назначению — транспортные и стационарные. Транспорт-
ные двигатели устанавливаются на автомобилях, а также на раз-
личных самоходных машинах. Стационарные двигатели предназ-
начены для работы на стационарных силовых установках;
• способу осуществления рабочего цикла — четырехтактные и
двухтактные. На всех современных автомобилях устанавливают
четырехтактные двигатели. Двухтактные двигатели применяют в
основном на маломощных транспортных средствах (мотоциклах и
мотоколясках);
• способу смесеобразования — с внешним (карбюраторные) и
внутренним (дизели) смесеобразованием. В карбюраторных двига-
телях горючая смесь образуется из паров бензина или горючих газов
и воздуха в специальном приборе, называемом карбюратором, и в
готовом виде подается в цилиндры двигателя. В дизелях жидкое
топливо под большим давлением впрыскивается- в цилиндры, где
происходит его распыливание, испарение и воспламенение;
• способу воспламенения рабочей смеси — с воспламенением
от электрической искры (карбюраторные и газовые) и с воспламе-
нением под действием высокой температуры, возникающей при
сильном сжатии воздуха (дизели);
• виду применяемого топлива двигатели подразделяют на две
основные группы: работающие на жидком топливе и на сжатых и
сжиженных газах. Кроме того, в первой группе выделяют двигате-
ли, работающие на легких сортах жидкого топлива (бензины, бен-
золы, керосины, лигроины и спирты) и на тяжелых сортах жидко-
го топлива (дизельное топливо);
• числу цилиндров;
• расположению цилиндров: однорядные — с вертикальным
расположением цилиндров; V-образные — с расположением ци-
линдров под углом 90°; оппозитные — с расположением цилинд-
ров под углом 180°;
• способу наполнения цилиндров свежим зарядом: двигатели
без наддува и с наддувом;
• способу охлаждения — отвод излишней теплоты может осу-
ществляться или при помощи охлаждающей жидкости, или путем
обдува цилиндров воздухом.
5
Общее устройство двигателя. Поршневые двигатели внутренне-
го сгорания имеют в своем составе два механизма: кривошипно-
шатунный и газораспределительный, а также системы охлажде-
ния, питания, зажигания и пуска и смазочную систему.
Кривошипно-шатунный механизм предназначен для восприятия
силы взрыва газов и преобразования прямолинейного возвратно-
поступательного движения поршня во вращательное движение
коленчатого вала. Основными деталями кривошипно-шатунного
механизма являются блок цилиндров, головка блока цилиндров,
картер, поддон картера, коленчатый вал, шатуны, поршни, порш-
невые кольца, поршневые пальцы и маховик.
Газораспределительный механизм служит для своевременного
впуска в цилиндры горючей смеси и для выпуска отработавших
газов. К газораспределительному механизму относятся распреде-
лительный вал, толкатели, штанги, ось коромысел, коромысла, кла-
паны, пружины клапанов с деталями их крепления на стержнях
клапанов.
Система охлаждения двигателя предназначена для отвода из-
лишней теплоты и поддержания температурного режима в преде-
лах 80...95 °C. Существуют системы охлаждения двигателей с жид-
костным отводом теплоты в окружающую среду и воздушные, где
излишняя теплота отводится от цилиндров двигателя путем обдува
их воздухом. Жидкостная система охлаждения имеет радиатор,
водяной насос, термостат, рубашку охлаждения цилиндров и жа-
люзи радиатора.
Смазочная система двигателя предназначена для подачи масла
к движущимся деталям, удаления продуктов трения с трущихся
поверхностей и частичного охлаждения трущихся деталей. Ос-
новными приборами системы являются масляный насос с масло-
приемником, фильтры очистки масла, масляные радиаторы, де-
тали системы вентиляции картера двигателя, магистрали и тру-
бопроводы.
Система питания карбюраторных двигателей служит для приго-
товления горючей смеси вне цилиндров двигателя и подачи ее в
цилиндры. Основными приборами системы являются топливный
бак, фильтры грубой и тонкой очистки, топливный насос, карбюра-
тор, воздушный фильтр, впускные и выпускные трубы, глушитель.
К системе питания дизеля относятся топливный бак, фильтры топ-
лива грубой и тонкой очистки, подкачивающий насос низкого дав-
ления, топливный насос высокого давления, форсунки, воздушный
фильтр, выпускные трубы, труба глушителя и глушитель.
Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей
смеси в цилиндрах двигателя. У дизелей система зажигания отсут-
ствует, так как воспламенение горючей смеси происходит под дей-
ствием высокой температуры воздуха в результате сильного сжа-
тия.
6
Система пуска включает приборы, облегчающие пуск двига-
теля.
Основные параметры двигателя. К основным параметрам двига-
теля относятся:
• мертвые точки — крайние положения поршня в цилиндре
двигателя, в которых поршень изменяет направление своего дви-
жения. Различают верхнюю мертвую точку (ВМТ) и нижнюю мерт-
вую точку (НМТ);
• ход поршня — путь, проходимый поршнем от одной мертвой
точки до другой;
• рабочий цикл двигателя — совокупность процессов, при ко-
торых тепловая энергия превращается в механическую работу;
• такт — часть рабочего цикла, который происходит за один ход
поршня;
• объем камеры сгорания, или объем сжатия — пространство
над поршнем при нахождении поршня в верхней мертвой точке;
• рабочий объем цилиндра — пространство, освобождаемое
поршнем при движении от верхней к нижней мертвой точке;
• полный объем цилиндра — сумма объема камеры сгорания и
рабочего объема цилиндра;
• рабочий объем двигателя — сумма рабочих объемов всех ци-
линдров двигателя, выраженная в литрах;
• степень сжатия — отношение полного объема цилиндра к объ-
ему камеры сгорания. Степень сжатия показывает, во сколько раз
сжимается рабочая смесь в цилиндре двигателя;
• количество тактов, при которых происходит преобразование
тепловой энергии в механическую работу. Различают двигатели
четырехтактные и двухтактные. Четырехтактным называется дви-
гатель, у которого рабочий процесс совершается за четыре хода
поршня (или за два оборота коленчатого вала). Двухтактным на-
зывается двигатель, у которого рабочий процесс совершается за
два хода поршня (или за один оборот коленчатого вала).
РАЗДЕЛ I
ДВИГАТЕЛЬ
Глава 1
РАБОЧИЕ ЦИКЛЫ
1.1. Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного
двигателя
Рабочим циклом двигателя внутреннего сгорания называется со-
вокупность процессов, повторяющихся в определенной последо-
вательности.
У четырехтактного двигателя каждый такой процесс называется
тактом и происходит за один ход поршня.
Тактами карбюраторного двигателя являются впуск — наполне-
ние цилиндра свежим зарядом горючей смеси; сжатие — впущен-
ный в цилиндр свежий заряд горючей смеси сжимается для подго-
товки следующего такта, которым является рабочий ход, предна-
значенный для преобразования тепловой энергии в механическую
работу; завершающим тактом является выпуск отработавших газов.
Затем такты повторяются в такой же последовательности.
Рассмотрим теоретический рабочий процесс двигателя, услов-
но принимая, что все такты начинаются и заканчиваются в мерт-
вых точках.
Первый такт — впуск (рис. 1.1, а). Перед началом такта пор-
шень находится в ВМТ. Выпускной клапан 6 при этом закрыт, а
впускной 4 открывается. Поршень 1, перемещаясь из ВМТ в НМТ,
освобождает объем над поршнем, создавая там разрежение. Вра-
щение коленчатого вала передается через детали газораспредели-
тельного механизма на впускной 4 клапан, и он открывается. Под
действием разрежения в цилиндр 2 из карбюратора через впуск-
ную трубу 3 поступает горючая смесь. В цилиндре она смешивает-
ся с остаточными отработавшими газами и преобразуется в рабо-
чую смесь. В конце такта впуска давление внутри цилиндра со-
ставляет 80.„90 кПа (0,8.„0,9 кгс/см2). Температура рабочей сме-
си в конце такта впуска достигает 80... 120°C при условии, что
двигатель прогрет до оптимальной температуры. В противном слу-
чае температура будет ниже нормы.
8
Рис. 1 1. Рабочий цикл одноцилиндрового четырехтактного карбюратор-
ного двигателя.
а — такт впуска" 1 — поршень, 2 — цилиндр, 3 — впускная труба, 4 — впускной
клапан, 5 — свеча зажигания; 6 — выпускной клапан, 7 — выпускная труба, 8 —
шатун, 9 — коленчатый вал, б — такт сжатия, в — такт расширения (рабочий ход),
г — такт выпуска
Второй такт — сжатие (рис. 1.1, б). При такте сжатия оба кла-
пана закрыты. Поршень перемещается из НМТ в ВМТ, сжимая
рабочую смесь в 6—10 раз. За счет сжатия температура рабочей
смеси поднимается до 300...450 °C, а давление достигает
1000... 1200 кПа (10... 12 кгс/см2).
Третий такт — рабочий ход (рис. 1.1, в). В конце такта сжатия
при подходе поршня к ВМТ через свечу зажигания 5 в цилиндр
подается электрическая искра, от которой воспламеняется рабо-
чая смесь в цилиндре. При сгорании рабочей смеси температура
в камере сгорания поднимается до 2000...2500 °C, что приводит к
резкому возрастанию давления внутри цилиндра, достигающему
3... 4 МПа (30... 40 кгс/см2). Давление передается на днище порш-
ня 7, далее через поршневой палец и шатун 8 на коленчатый
вал 9, заставляя его вращаться. Поршень при этом перемещается
от ВМТ к НМТ. Оба клапана при рабочем ходе закрыты. Это
основной такт, при нем происходит преобразование тепловой
энергии в механическую работу. После быстрого нарастания дав-
ления в начале рабочего хода и передачи этого давления на ко-
ленчатый вал начинается уменьшение давления в результате уве-
личения объема над поршнем. Происходит снижение температу-
ры до 1200... 1400°C и давления до 400...500 кПа (4...5 кгс/см2).
В конце рабочего хода открывается выпускной клапан, и отрабо-
тавшие газы через выпускную трубу 7 и глушитель начинают вы-
ходить в атмосферу.
9
Четвертый такт — выпуск отработавших газов (рис. 1.1, г). При
такте выпуска открывается выпускной клапан 6, и отработавшие
газы через выпускную трубу 7 выходят в атмосферу. Поршень при
этом перемещается из НМТ в ВМТ. Однако полностью очистить
цилиндр от отработавших газов не удается. Часть отработавших
газов остается в цилиндре и смешивается со следующим зарядом
горючей смеси. Когда поршень приходит в ВМТ, закрывается вы-
пускной клапан, и рабочий процесс повторяется. В конце такта
выпуска давление в цилиндре снижается до 110... 120 кПа
(1,1... 1,2 кгс/см2), а температура до 700...850°C.
1.2. Рабочий цикл четырехтактного дизеля
Рабочий цикл четырехтактного дизеля, как и карбюраторного,
состоит из четырех повторяющихся тактов: впуск, сжатие, рабо-
чий ход и выпуск.
Однако этот процесс имеет существенные отличия, заключаю-
щиеся в характере протекания, заполнении цилиндра свежим за-
рядом, способе смесеобразования и воспламенения горючей сме-
си, так как у дизелей топливо подается в цилиндр не в виде гото-
вой горючей смеси, а в мелкораспыленном состоянии.
Первый такт — впуск (рис. 1.2, а). Перед началом впуска пор-
шень 7 находится в ВМТ и начинает движение к НМТ. Выпускной
Рис. 1.2. Рабочий цикл одноцилиндрового четырехтактного дизеля:
а — такт впуска: 1 — насос; 2 — форсунка; 3 — воздушный фильтр; 4, 5 —
клапаны; 6 — цилиндр; 7 — поршень; б — такт сжатия; в — рабочий ход; г — такт
выпуска
10
клапан 5 при этом закрыт. При увеличении рабочего объема в
цилиндре 6 создается разрежение, и в него начинает поступать
воздух, предварительно прошедший через воздушный фильтр 3.
В цилиндре воздух смешивается с небольшим количеством отра-
ботавших газов, которые не вышли из цилиндра при такте выпус-
ка. Заканчивается такт впуска в момент прихода поршня в НМТ.
В это время закрывается впускной клапан 4. Когда заканчивается
впуск в цилиндр чистого воздуха, температура в нем составляет
50 ...80 °C (у прогретого двигателя), давление — 90...95 кПа
(0,9...0,95 кгс/см2).
Второй такт — сжатие (рис. 1.2, б). После окончания такта впуска
и закрытия впускного клапана поршень начинает перемещаться
от НМТ к ВМТ, сжимая чистый воздух. К концу такта в результате
сжатия температура воздуха составляет 600...700°C, а давление —
4...5 МПа (40...50 кгс/см2). Такое повышение температуры и дав-
ления обусловлено высокой степенью сжатия у дизелей (16 ...20 и
выше). Высокая температура и давление необходимы для воспла-
менения топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя в конце
такта сжатия насосом высокого давления 1 через форсунку 2. Для
надежной работы двигателя температура сжатого воздуха в цилиндре
должна быть значительно выше температуры самовоспламенения
топлива.
Третий такт — рабочий ход (рис. 1.2, в). В конце такта сжатия,
когда поршень не доходит до ВМТ на 15° ± 30', считая по обороту
коленчатого вала, насос высокого давления впрыскивает через фор-
сунку дизельное топливо под давлением порядка 18...20 МПа
(180... 200 кгс/см2). Давление впрыска топлива должно значительно
превышать давление воздуха, сжатого в камере сгорания, чтобы обес-
печить тонкое распыление топлива и распределение его по объему
камеры сгорания. От величины давления впрыска и формы камеры
сгорания зависит качество приготовления горючей смеси. Струя
топлива при выходе из распыляющих отверстий сопла дробится на
мелкие частицы. Распылению и быстрому испарению топлива спо-
собствует специальная форма камеры сгорания, благодаря которой
струя топлива и воздух в камере приходят в вихревое движение.
Под действием высокой температуры (600...700 °C) происходит са-
мовоспламенение рабочей смеси. Часть рабочей смеси сгорает при
движении поршня к ВМТ, т. е. в конце такта сжатия, а другая часть —
при движении поршня к НМТ. Образующиеся при сгорании газы
создают давление на днище поршня (6...8 МПа (60...80 кгс/см2)
при температуре 1800...2000 °C). Поршень под давлением газов пе-
ремещается от ВМТ и совершает механическую работу. К концу
рабочего хода температура в цилиндре снижается до 1100... 1300 °C,
давление — до 300...400 кПа (3...4 кгс/см2).
Четвертый такт — выпуск (рис. 1.2, г). Рабочий ход заканчивает-
ся, когда поршень доходит до НМТ и открывается выпускной кла-
11
пан. Отработавшие газы под действием внутреннего давления через
выпускной клапан, выпускную трубу и глушитель выходят в атмос-
феру. Поршень начинает движение от НМТ к ВМТ, вытесняя оста-
точные отработавшие газы. Впускной клапан при этом закрыт.
В конце такта выпуска температура отработавших газов снижается
до 700...800°C, а давление — до 110... 120 кПа (1,1... 1,2 кгс/см2).
При дальнейшем вращении коленчатого вала вышеперечисленные
такты повторяются в той же последовательности.
1.3. Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя
В двухтактном карбюраторном двигателе рабочий цикл проис-
ходит за два хода поршня или за один оборот коленчатого вала.
Конструкция его существенно отличается от конструкции четы-
рехтактного двигателя. Основное отличие заключается в отсутствии
клапанов. Функции клапанов выполняют три окна: выпускное,
впускное и продувочное. Функцию газораспределительного меха-
низма выполняет поршень. В двухтактных карбюраторных двига-
телях цилиндр соединяется с герметически закрытым картером,
играющим основную роль в накапливании и приготовлении горю-
чей смеси. Такие двигатели называются двигателями с прямоточ-
но-картерной продувкой. Для подготовки двигателя к работе нужно
Рис. 1.3. Схема устройства и работы двухтактного карбюраторного дви-
гателя:
а — первый такт; 1 — канал из кривошипной камеры; 2 — продувочное окно; 3 —
поршень; 4 — цилиндр; 5 — свеча; 6 — выпускное окно; 7 — впускное окно; 8 —
карбюратор; 9 — кривошипная камера; б, в — второй такт; -=*> — воздух; —— —
топливо; =- — горючая смесь; >-•- — отработавшие газы; «-«- — направление
движения
12
заполнить карбюратор горючей смесью и перепустить ее в цилиндр.
Рассмотрим рабочий цикл двигателя.
Первый такт. Поршень 3 (рис. 1.3, а) из НМТ перемещается в
ВМТ. При этом в картере увеличивается свободный объем и нараста-
ет разрежение, а в цилиндре 4 в результате уменьшения объема при
подъеме поршня 3 происходит сжатие рабочей смеси, повышается
давление и увеличивается температура. При подъеме нижняя кромка
поршня открывает впускное окно 7, через которое под действием
имеющегося в картере разрежения из карбюратора 8 поступает горю-
чая смесь. В то же время поршень, поднимаясь, продолжает сжимать
рабочую смесь в камере сгорания. Когда он доходит до ВМТ, через
свечу зажигания 5 в камеру сгорания цилиндра подается электричес-
кая искра, воспламеняющая рабочую смесь. Смесь сгорает при тем-
пературе 2000...2200°C и давлении 3...4 МПа (0,3...0,4 кгс/см2).
Второй такт. Образовавшиеся горячие газы расширяются и да-
вят на днище поршня, вследствие чего он опускается и приводит в
движение шатун, а через него — коленчатый вал (рис. 1.3, б). Опус-
каясь, поршень в первую очередь закрывает своей нижней кром-
кой впускное окно 7 и начинает сжимать горючую смесь в криво-
шипной камере 9, рабочий ход при этом продолжается. Когда же
верхняя кромка головки поршня откроет выпускное окно 6, то
через него отработавшие газы начнут выходить через выпускную
трубу и глушитель в атмосферу. Поршень продолжает опускаться,
сжимая горючую смесь в кривошипной камере. В какой-то мо-
мент верхняя кромка головки поршня открывает продувочное
окно 2, и сжатая горючая смесь из кривошипной камеры по кана-
лу 1 переходит в цилиндр, заполняя цилиндр и вытесняя из него
остаточные отработавшие газы (рис. 1.3, в). Незначительная часть
горючей смеси вместе с остаточными отработавшими газами вы-
тесняется в атмосферу, не принимая участия в рабочем процессе.
У двухтактных карбюраторных двигателей картер сухой, масла
в нем нет. Для смазывания деталей двигателя необходимое коли-
чество масла заливается непосредственно в бензин. Таким обра-
зом, горючая смесь у двухтактных двигателей состоит из воздуха,
паров бензина и мельчайших капелек масла.
1.4. Некоторые разновидности рабочих циклов
карбюраторных двигателей
Двигатели автомобилей ВАЗ-2111 и -2112 имеют электронную
систему управления впрыском топлива. Сущность ее заключается
в том, что бензонасос имеет электропривод и установлен внутри
топливного бака. Бензин подается при помощи форсунок во впуск-
ную трубу на впускные клапаны, от которых он нагревается, быст-
ро испаряется и после открытия впускных клапанов поступает в
13
Рис. 1.4. Схема четырехтактного
карбюраторного двигателя с пред-
камерно-факельным зажиганием:
цилиндры в хорошо испарившем-
ся состоянии. Двигатели с такой
системой подачи топлива имеют
по два впускных и два выпуск-
ных клапана на каждый цилиндр.
Это система с распределенным
впрыском топлива, поскольку на
каждый цилиндр топливо пода-
ется отдельной форсункой. Сис-
тема впрыска способствует мень-
шему выбросу в атмосферу вред-
ных газов.
Для повышения экономично-
сти и увеличения мощности кар-
бюраторные двигатели могут вы-
полняться с предкамерно-фа-
кельным зажиганием (рис. 1.4).
У этого двигателя кроме основ-
ной камеры сгорания 1 имеется
еще небольшая дополнительная
1 — основная камера сгорания; 2 — ка-
нал; 3 — дополнительная камера; 4 —
свеча; 5 — коромысло; 6 — клапан до-
полнительной камеры; 7 — клапан ос-
новной камеры; 8 — дополнительная ка-
мера карбюратора; 9 — карбюратор; 10—
поршень цилиндра; 11 — цилиндр
камера (предкамера) 3, Обе каме-
ры снабжены впускными клапа-
нами, приводимыми в работу од-
ним коромыслом газораспредели-
тельного механизма. При такте
впуска коромысло 5 одновремен-
но открывает клапан 6 дополни-
тельной камеры и клапан 7 основной камеры сгорания 1. В допол-
нительную камеру 3 из дополнительной камеры карбюратора 8 по-
ступает обогащенная смесь, а в основную камеру сгорания 1 из кар-
бюратора 9 поступает обедненная смесь. В конце такта электричес-
кая свеча 4 воспламеняет обогащенную смесь в предкамере. Горя-
щий факел через канал 2 под большим давлением выбрасывается в
основную камеру сгорания 7, пронизывая весь объем находящейся
в ней сжатой бедной смеси, чем обеспечивается ее быстрое воспла-
менение и сгорание. Остальные процессы протекают так же, как и
в обычном четырехтактном карбюраторном двигателе.
В последние годы появились двигатели, у которых бензин впрыс-
кивается форсункой непосредственно в цилиндр или во впускную
трубу. Воспламенение осуществляется электрической искрой.
Разработаны многотопливные двигатели, работающие на различ-
ных сортах топлива — дизельном топливе, бензине, керосине. Эко-
номические и мощностные показатели при работе на всех видах топ-
лива остаются одинаковыми. Особенность работы такого двигателя
заключается в том, что камера сгорания выполнена в головке порш-
ня и имеет специальную форму. Топливо в цилиндр подается в кон-
14
це такта сжатия при помощи форсунки. Форсунка направляет около
5 % топлива в раскаленный воздух, и это топливо быстро воспламе-
няется. Основная масса топлива (около 95 %) направляется форсун-
кой на стенки камеры сгорания, имеющей форму усеченного шара, и
растекается по ней в виде пленки. Воздух в камере сгорания имеет
вихревое движение, растягивая пленку топлива вдоль стенок камеры
и сдувая с них испарившееся топливо в зону горения, где оно посте-
пенно сгорает. Такое постепенное сгорание — основное условие воз-
можности работы двигателя на различных видах топлива.
1.5. Преимущества и недостатки различных типов
двигателей
Преимущества двухтактных двигателей по сравнению с четырех-
тактными:
• более равномерная работа, так как рабочий цикл двухтактно-
го двигателя совершается за один оборот коленчатого вала. Мощ-
ность двухтактных двигателей на 60...70 % больше, чем у четырех-
тактных, что позволяет установить более легкий маховик;
• двухтактные двигатели более просты в устройстве, поскольку
не имеют газораспределительного механизма, роль которого вы-
полняет поршень.
Недостатки двухтактных двигателей:
• по экономичности уступают четырехтактным из-за менее со-
вершенной очистки цилиндра от отработавших газов;
• продувка цилиндра осуществляется горючей смесью, что при-
водит к потере до 30 % смеси;
• требуют более интенсивного охлаждения;
• добавление масла (до 4 %) в бензин для смазки деталей двига-
теля приводит к увеличению отложения нагара на днищах порш-
ней, головках клапанов и стенках камер сгорания;
• неудовлетворительная продувка на режимах частичных нагру-
зок из-за низкого давления в кривошипной камере приводит к
пропускам воспламенения рабочей смеси;
• наличие выпускных и продувочных окон уменьшает продол-
жительность рабочего хода.
Из-за указанных недостатков установка двухтактных двигате-
лей на автомобилях оказалась нерентабельной. Эти двигатели ус-
танавливаются на мотоциклах, мопедах, мотороллерах, мотоколяс-
ках, а также используются в качестве подвесных лодочных мото-
ров и пусковых двигателей тракторов.
Преимущества дизелей по сравнению с карбюраторными двига-
телями:
• лучшая экономичность (25...30%) благодаря большей степе-
ни сжатия и дешевому топливу;
15
• менее опасны в пожарном отношении;
• не имеют системы зажигания, на долю которой у карбюратор-
ных двигателей приходится значительный процент неисправнос-
тей;
• топливо содержит меньше канцерогенных веществ;
• дизельные двигатели развивают больший крутящий момент
при меньшей частоте вращения коленчатого вала.
Недостатки дизелей:
• затрудненный, по сравнению с карбюраторными двигателя-
ми, пуск, особенно в зимнее время;
• расход металла на единицу мощности на 30 % больше, чем у
карбюраторных двигателей;
• более шумная и жесткая работа;
• технологически и технически более сложные процессы изго-
товления и обслуживания.
1.6. Наддув в дизелях
Мощность двигателя зависит от частоты вращения коленчатого
вала, степени сжатия и рабочего объема цилиндров. Для повыше-
ния литровой мощности дизеля применяют газотурбинный наддув,
увеличивающий весовое наполне-
Рис. 1.5. Схема работы газотур-
бинного компрессора дизеля:
1 — цилиндр; 2 — поршень; 3 — впуск-
ной клапан; 4 — впускной трубопро-
вод; 5 — колесо центробежного комп-
рессора; 6 — вал турбокомпрессора; 7—
корпус турбокомпрессора; 8 — колесо
турбины; 9 — выпускная труба; 10 —
выпускной клапан; 11 — поршневой
палец; 12 — шатун
ние цилиндра воздухом, так как
воздух подается под давлением
0,15...0,17 МПа (1,5... 1,7 кгс/см2).
За счет этого обеспечивается бо-
лее полное сгорание топлива. Тур-
бонаддув воздуха позволяет повы-
сить мощность двигателя на
20...40 %, без увеличения разме-
ров цилиндров и частоты враще-
ния коленчатого вала.
Простейший турбокомпрессор
работает следующим образом
(рис. 1.5). При открытом выпус-
кном клапане 10 отработавшие
газы выходят через выпускную
трубу 9 и создают давление на
лопасти колеса турбины 8. Ко-
лесо турбины установлено на
валу турбокомпрессора 6, на дру-
гом конце которого установлено
колесо центробежного компрес-
сора 5. Колесо турбины под дав-
лением отработавших газов вра-
16
щается, вместе с ним вращается и колесо центробежного компрес-
сора, захватывая воздух из впускной трубы и нагнетая его по тру-
бопроводу 4 через впускной клапан 3 в камеру сгорания. Нагнета-
ние воздуха в цилиндр 1 происходит в момент перекрытия клапа-
нов, когда поршень 2 подходит к ВМТ. В это время выпускной
клапан еще открыт и закрывается только тогда, когда поршень
пройдет ВМТ (на 40°, считая по обороту коленчатого вала). Впуск-
ной клапан тоже открывается с опережением. Поскольку двигате-
ли многоцилиндровые, то газотурбинный компрессор будет рабо-
тать, непрерывно подавая сжатый воздух в цилиндры, в которых
осуществляется такт впуска.
К недостаткам газотурбинного наддува можно отнести повы-
шение тепл ©напряженности деталей двигателя из-за сгорания боль-
шой дозы топлива, поступающего в цилиндр, и расход мощности
на работу турбокомпрессора.
Контрольные вопросы
1. Объясните рабочий процесс четырехтактного карбюраторного дви-
гателя.
2. Объясните рабочий процесс четырехтактного дизеля.
3. Объясните рабочий процесс двухтактного карбюраторного двигателя.
4. Расскажите, как работает электронная система управления впрыс-
ком топлива (на примере двигателя ВАЗ-2112).
5. Как работает двигатель с предкамерно-факельным зажиганием?
6. Назовите преимущества и недостатки двухтактных двигателей по
сравнению с четырехтактными.
7. Назовите преимущества и недостатки дизелей по сравнению с кар-
бюраторными двигателями.
8. Как работает дизель с турбонаддувом?
Глава 2
ПОРЯДОК РАБОТЫ
2.1. Расположение и число цилиндров
Одноцилиндровые двигатели применяются на легких транспорт-
ных средствах. Основным недостатком одноцилиндрового двига-
теля является неравномерность вращения коленчатого вала. Это
вызвано тем, что ускорение вращения вала происходит только
при рабочем ходе, а при остальных тактах частота вращения за-
медляется. Для выравнивания частоты вращения применяют ма-
ховики, имеющие значительную массу. Одноцилиндровые двига-
тели имеют плохую уравновешенность. Частично их уравнове-
шивают установкой двух дополнительных валов с противовеса-
ми, имеющими рассчитанную массу и вращающимися в разные
стороны.
Минимальное число цилиндров на автомобильных двигателях —
два (двигатели ВАЗ-1111,-1113 «Ока»). Двухцилиндровые двигатели
автомобилей «Ока» также имеют уравновешивающие валы. Пол-
ностью уравновешенных двигателей нет, так как опрокидываю-
щий момент, возникающий как реакция на действие крутящего
момента, уравновесить невозможно. Для лучшей уравновешенно-
сти двигатели делают многоцилиндровыми, при этом рабочие ходы
в разных цилиндрах не совпадают друг с другом. Чем больше ци-
линдров имеет двигатель, тем равномернее вращается его колен-
чатый вал. Нагрузка на детали кривошипно-шатунного механизма
в многоцилиндровых двигателях также изменяется более плавно,
чем в одноцилиндровых.
По расположению цилиндров двигатели делятся:
• на однорядные (рядные) с вертикальным расположением ци-
линдров в один ряд;
• однорядные с отклонением цилиндров от вертикальной оси;
• двухрядные V-образные оппозитные — с противоположно ле-
жащими цилиндрами (рис. 2.1).
Однорядные вертикально расположенные цилиндры применя-
ются на двигателях ГАЗ-31029, ВАЗ-2110, -2111, -2112, автомоби-
лях семейства «ГАЗель» ГАЗ-2705, ГАЗ-2705 «Комби» и т.д. Под
углом к вертикали расположены цилиндры в двигателях автомо-
билей «Москвич-2140». V-образные двигатели устанавливают на
автомобилях ГАЗ-3307, ЗИЛ-433110, MA3-5335, на всех моделях
автомобилей КамАЗ, на автобусах ПАЗ-3205 и многих других.
18
4
Рис. 2.1. Поперечный разрез V-образного дизеля ЗИЛ-645:
1 — маслозаливная горловина; 2 — форсунка; 3 — топливопровод; 4 — выпускной
газопровод; 5 — штанга; 6 — крышка клапана; 7 — впускной клапан; 8 — головка;
9 — головка цилиндра; 10 — поршень; 11 — кольцо; 12 — блок цилиндров; 13 —
маслосъемное кольцо; 14 — уплотнитель; 15 — шатун; 16 — картер; 17 — коленча-
тый вал; 18 — фильтр; 19 — цилиндр; 20 — пружина клапана; 21 — выпускной
клапан; 22 — коромысло
V-образные двигатели имеют большую жесткость конструк-
ции, меньшие размеры и массу, чем однорядные двигатели той
же мощности. Коленчатый вал у таких двигателей имеет мень-
шую длину и поэтому большую жесткость. Недостатком V-об-
разных двигателей является значительная ширина и усложнен-
ная конструкция. Развал цилиндров у них может быть равным
19
60, 75 и 90°, но чаще применяются двигатели с развалом цилинд-
ров 90°
Рядные двигатели выполняются с четырьмя цилиндрами (авто-
мобили «Волга», «Жигули» всех моделей, «ГАЗели» всех моделей) и
с шестью (ГАЗ-52-04). V-образные двигатели могут иметь шесть
цилиндров (ЯМЗ-236) и восемь (двигатели автомобилей ГАЗ-3307,
ЗИЛ-433100, ПАЗ-3205, семейство КамАЗ и др.) (см. рис. 2.1).
2.2. Работа многоцилиндровых двигателей
Двухцилиндровые рядные двигатели. Равномерность работы мно-
гоцилиндрового двигателя достигается, если чередование рабочих
ходов в цилиндрах происходит через равные углы поворота колен-
чатого вала. Например, рабочий цикл в четырехтактном двигателе
происходит за 720° поворота коленчатого вала.
Чтобы определить угол, через который в цилиндрах будут по-
очередно происходить одноименные такты, следует разделить мак-
симальный угол поворота коленчатого вала за один рабочий цикл
на число цилиндров (720°: 2 = 360°). Этот же расчет показывает,
под каким углом друг к другу должны располагаться кривошипы
коленчатого вала. Шатунные шейки коленчатого вала у двухци-
линдрового двигателя располагаются на одной прямой сбоку от
оси коленчатого вала. Оба поршня одновременно перемещаются
от ВМТ в НМТ, и наоборот. Последовательность чередования од-
ноименных тактов в различных цилиндрах двигателя называется
порядком работы цилиндров двигателя.
Рассмотрим последовательность чередования тактов в цилинд-
рах двухцилиндрового двигателя (табл. 2.1). Если в первом цилин-
дре происходит впуск, то во втором цилиндре, поршень которого
также перемещается к НМТ, должен происходить рабочий ход.
Условно считаем, что все такты начинаются и заканчиваются в
мертвых точках, т. е. такты совершаются за половину оборота ко-
ленчатого вала (0... 180°). При втором полуобороте коленчатого вала
(180...360°) в первом цилиндре будет происходить сжатие, а во
Таблица 2.1
Последовательность чередования тактов в цилиндрах двухцилиндрового
двигателя
Обороты коленчатого вала Угол поворота коленчатого вала, ° Номера цилиндров
1 2
Первый 0...180 Впуск Рабочий ход
180 ...360 Сжатие Выпуск
Второй 360... 540 Рабочий ход Впуск
540...720 Выпуск Сжатие
20
втором, при движении поршня вверх, должен осуществляться вы-
пуск отработавших газов. При третьем полуобороте коленчатого
вала (360... 540°) в первом цилиндре будет осуществляться рабочий
ход, а во втором — впуск свежего заряда. Заканчивается рабочий
цикл четвертым полуоборотом коленчатого вала (540...720°), при
котором в первом цилиндре будет выпуск отработавших газов, а
во втором — сжатие свежего заряда рабочей смеси.
Четырехцилиндровые рядные двигатели. Чтобы определить угол
поворота коленчатого вала, через который будут повторяться од-
ноименные такты в разных цилиндрах четырехтактного четырех-
цилиндрового двигателя, следует разделить максимальный угол по-
ворота коленчатого вала за один рабочий цикл на число цилинд-
ров (720°:4 = 180°). Под таким углом должны располагаться и ша-
тунные шейки коленчатого вала. Первая и четвертая шейки ко-
ленчатого вала будут располагаться в одной плоскости и направле-
ны в одну сторону от оси коленчатого вала (рис. 2.2, а). Шатунные
шейки второго и третьего цилиндров будут располагаться также в
одной плоскости, но на противоположной стороне.
Порядок работы четырехцилиндровых двигателей может быть
1 — 2—3—4 или 1 — 3—4—2. При выборе порядка работы двига-
теля конструкторы стремятся к тому, чтобы нагрузка на шатунные
и коренные шейки-коленчатого вала была наиболее равномерной,
поэтому такты рабочего хода в разных цилиндрах двигателя не
должны совпадать.
Исходя из этих соображений, если при первом полуобороте ко-
ленчатого вала (0... 180°) в первом цилиндре происходит впуск го-
рючей смеси, то в четвертом цилиндре, поршень которого переме-
щается к НМТ, должен быть рабочий ход. В то же время поршни
Рис. 2.2. Схемы кривошипно-шатунного механизма четырехтактных
рядных двигателей:
а — четырехцилиндрового; б — шестицилиндрового; I— VI — кривошипы колен-
чатого вала соответственно цилиндров 1—6; 1—6 — цилиндры
21
Таблица 2.2
Последовательность чередования тактов в цилиндрах
четырехцилиндрового двигателя
Обороты коленчатого вала Угол пово- рота колен- чатого вала/ Номера цилиндров
1 2 3 4
Первый 0...180 Впуск Выпуск Сжатие Рабочий ход
180... 360 Сжатие Впуск Рабочий ход Выпуск
Второй 360... 540 Рабочий ход Сжатие Выпуск Впуск
540... 720 Выпуск Рабочий ход Впуск Сжатие
второго и третьего цилиндров перемещаются к ВМТ. При таком
движении в цилиндрах может происходить или выпуск, или сжа-
тие. Предположим, что во втором цилиндре происходит выпуск,
тогда в третьем цилиндре будет сжатие. При втором полуобороте
коленчатого вала (180...360°) в первом цилиндре произойдет сжа-
тие, во втором — впуск, в третьем — рабочий ход и в четвертом —
выпуск. При третьем полуобороте коленчатого вала (360...540°) в
первом цилиндре будет рабочий ход, во втором — сжатие, в тре-
тьем — выпуск и в четвертом — впуск. Заканчиваться рабочий
цикл будет в первом цилиндре тактом выпуска, во втором — так-
том рабочего хода, в третьем — впуска, в четвертом — тактом сжа-
тия. Порядок работы цилиндров у описанного двигателя 1 — 2—
4—3. Двигатели с таким порядком работы (табл. 2.2) устанавлива-
ются на автомобилях «Волга» ГАЗ-31029, «ГАЗель» ГАЗ-33021, ГАЗ-
33023, -32214, -2705 (двигатели ЗМЗ-4025 или -4026).
В приведенном примере при первом полуобороте коленчатого
вала для второго и третьего цилиндров были приняты такты вы-
пуска во втором цилиндре и сжатия в третьем. Если поменять так-
ты, т. е. во втором цилиндре вместо выпуска принять сжатие, а в
третьем выполнять выпуск, то изменится и порядок работы ци-
линдров двигателя. Теперь он будет 1 — 3—4—2. Двигатели с та-
ким порядком работы цилиндров (табл. 2.3) установлены на авто-
мобилях «Жигули» ВАЗ-2110, -2111, -2112.
На всех этих двигателях цилиндры располагаются в один ряд.
Шатунные шейки коленчатого вала находятся под углом 180° друг
к другу (рис. 2.2, а).
Шестицилиндровые рядные двигатели. Чтобы определить угол,
через который должны чередоваться одноименные такты в раз-
личных цилиндрах двигателя и под которым должны располагать-
22
Таблица 2.3
Последовательность чередования тактов в цилиндрах
четырехцилиндрового двигателя
Обороты коленчатого вала Угол пово- рота колен- чатого вала,0 Номера цилиндров
1 2 3 4
Первый 0...180 Впуск Сжатие Выпуск Рабочий ход
180... 360 Сжатие Рабочий ход Впуск Выпуск
Второй 360... 540 Рабочий ход Выпуск Сжатие Впуск
540... 720 Выпуск Впуск Рабочий ход Сжатие
ся кривошипы коленчатого вала, следует разделить максимальный
угол поворота коленчатого вала за один рабочий цикл на число
цилиндров (720е: 6 = 120°).
Таким образом, кривошипы коленчатого вала должны распола-
гаться под углом 120° друг к другу, а одноименные такты должны
чередоваться через 120° оборота коленчатого вала (рис. 2.2, б).
Наиболее распространенным порядком работы цилиндров для
шестицилиндровых четырехтактных рядных двигателей является
порядок 1 — 5—3—6—2—4. Если при таком порядке работы ша-
тунные шейки первого и шестого цилиндров условно примем на-
правленными вверх, то шатунные шейки второго и пятого цилин-
дров будут направлены влево, а третьего и четвертого — вправо.
Особенностью работы двигателя с таким расположением ша-
тунных шеек является перекрытие тактов, т.е. при еще не закон-
чившемся такте в одном цилиндре одноименный такт уже начина-
ется в соседнем цилиндре. Перекрытие тактов составляет 60°, счи-
тая по обороту коленчатого вала. Перекрытие рабочих ходов по-
могает выводить поршни из мертвых точек, что позволяет умень-
шить массу маховика. Однорядные шестицилиндровые четырех-
тактные двигатели с таким порядком работы цилиндров устанав-
ливаются на автомобиле ГАЗ-52-04.
Когда поршень первого цилиндра начинает движение от ВМТ,
открывается впускной клапан, и в цилиндр поступает горючая
смесь. К моменту, когда поршень пройдет 120°, считая по обороту
коленчатого вала, поршень пятого цилиндра окажется в ВМТ, и в
нем начнется такт впуска. После очередного поворота коленчато-
го вала на 120° впуск начнется в третьем цилиндре, затем, также
через 120° поворота коленчатого вала, впуск будет в шестом ци-
линдре и т.д. Благодаря перекрытию тактов коленчатый вал вра-
23
Таблица 2.4
Последовательность чередования тактов в цилиндрах шестицилиндрового
рядного двигателя
Обороты коленча- того вала Угол по- ворота ко- ленчатого вала, ° Номера цилиндров
1 2 3 4 5 6
Первый 0...60 Впуск Конец сжатия Рабо- чий ход Впуск Конец выпуска Рабо- чий ход
60... 120 Выпуск Сжатие
120... 180 Рабо- чий ход Впуск
180...240 Сжатие Выпуск
240... 300 Впуск Рабо- чий ход
300... 360 Выпуск Сжатие
Второй 360... 420 Рабо- чий ход Впуск
420...480 Сжатие Выпуск
480...540 Впуск Рабо- чий ход
540...600 Выпуск Сжатие
600... 660 Рабо- чий ход Впуск
660...720 Сжатие Выпуск
щается более равномерно. Силы инерции масс, движущихся воз-
вратно-поступательно, будут уравновешены (табл. 2.4).
V-образные двигатели. Шестицилиндровые четырехтактные
V-образные двигатели устанавливают на автомобилях MA3-5335.
Особенностью работы двигателя является неравномерность совер-
шения тактов. Коленчатый вал двигателя имеет три шатунные шей-
Рис. 2.3. Схемы кривошипно-шатунного механизма четырехтактных
V-образных двигателей:
а ~ шестицилиндрового; б — восьмицилиндрового; 1 — 8 — цилиндры; 7— VII —
кривошипы коленчатого вала соответственно цилиндров 1 — 8
24
ки, расположенные под углом 120° друг к другу. На каждой шатун-
ной шейке установлено по два шатуна — один для левого ряда
цилиндров, а другой — для правого ряда (рис. 2.3, а).
С первой шатунной шейкой соединены шатуны первого и чет-
вертого цилиндров, со второй — шатуны второго и пятого цилинд-
ров, с третьей — шатуны третьего и шестого цилиндров. Правый
ряд цилиндров по ходу автомобиля имеет номера от 1 до 3, а левый
ряд соответственно от 4 до 6. Порядок работы цилиндров двигателя
1—4—2—5—3 — 6. Чередуются такты через 90 и 150° (табл. 2.5).
Таблица 2.5
Последовательность чередования тактов в цилиндрах шестицилиндрового
V-образного двигателя
Обороты коленча- того вала Угол по- ворота ко- ленчатого вала, ° Номера цилиндров
1 2 3 4 5 6
Первый 0...30 Впуск Конец рабоче- го хода Конец сжатия Конец выпуска Конец рабоче- го хода Впуск
30...60 Сжатие
60...90 Выпуск
90... 120 Впуск
120... 150 Рабо- чий ход
150... 180 Выпуск
180...210 Сжатие
210... 240 Рабо- чий ход
240...270 Впуск
270 ...300 Сжатие
300... 330 Выпуск
330... 360 Впуск
Второй 360...390 Рабо- чий ход
390...420 Выпуск
420...450 Сжатие
450...480 Рабо- чий ход
480...510 Впуск
510 ...540 Сжатие
540... 570 Выпуск
570... 600 Впуск
600... 630 Рабо- чий ход
630... 660 Выпуск
660... 690 Сжатие
690... 720 Рабо- чий ход
25
Если в первом цилиндре происходит впуск, то согласно по-
рядку работы после первого цилиндра впуск будет происходить
в четвертом цилиндре. Начинаться он будет, когда в первом ци-
линдре такт пройдет 90°, считая по обороту коленчатого вала.
Когда до окончания такта впуска в четвертом цилиндре остает-
ся 30°, начинается впуск во втором цилиндре. Перекрытие такта
с пятым цилиндром составляет 90° Через очередные 150° пово-
рота коленчатого вала начнется впуск в третьем цилиндре. За-
канчивается рабочий цикл впуском в шестом цилиндре, кото-
рый начинается с перекрытием на 90° относительно третьего
цилиндра. Затем все такты повторяются в такой же последова-
тельности.
Из-за того что такты, особенно рабочие хода, повторяются че-
рез разные промежутки времени, коленчатый вал вращается не-
равномерно. Поэтому для уменьшения неравномерности враще-
ния на нем приходится устанавливать маховик со значительной
массой.
Восьмицилиндровые четырехтактные V-образные двигатели. Дви-
гатели такого типа устанавливают на автомобилях ГАЗ-3307, ЗИЛ-
433100, автомобилях семейства КамАЗ и т.д.
Чтобы определить угол, через который повторяются одноимен-
ные такты в разных цилиндрах двигателя, и расположение криво-
шипов на коленчатом валу, нужно разделить максимальный угол
поворота коленчатого вала за один рабочий цикл на число цилин-
дров (720°: 8 = 90°)- Как видно, кривошипы располагаются кресто-
образно под углом 90° и чередование тактов также происходит че-
рез 90е (рис. 2.3, б).
Порядок работы цилиндров двигателя 1—5—4—2—6—3—
7 — 8. Коленчатый вал имеет четыре шатунные шейки. К каж-
дой шейке присоединено по два шатуна, по одному с каждого
ряда цилиндров. На первой шатунной шейке установлены ша-
туны первого и пятого цилиндров, на второй — второго и шес-
того, на третьей — третьего и седьмого и на четвертой — четвер-
того и восьмого цилиндров. В восьмицилиндровом четырехтак-
тном двигателе рабочий цикл совершается за два оборота ко-
ленчатого вала. При этом во всех цилиндрах происходит по од-
ному рабочему ходу. Перекрытие тактов составляет 90° Благо-
даря такому перекрытию обеспечивается равномерное враще-
ние коленчатого вала и масса маховика может быть уменьшена.
Работа двигателя происходит следующим порядком. При дви-
жении поршня первого цилиндра от ВМТ к НМТ открывается
впускной клапан и в цилиндр поступает горючая смесь. Через
90° поворота коленчатого вала впуск горючей смеси начинается
в пятом цилиндре, а затем через каждые 90° поворота коленча-
того вала начинается такт впуска в четвертом, втором, шестом,
третьем, седьмом и восьмом цилиндрах (табл. 2.6).
26
Таблица 2.6
Последовательность чередования тактов в цилиндрах восьмицилиндрового
двигателя
Обороты коленча- того вала Угол по- ворота ко- ленчатого вала,” Номера цилиндров
1 2 3 4 5 6 7 8
Первый 0...90 Впуск Ко- нец рабо- чего хода Ко- нец сжа- тия Вы- пуск Ко- нец вы- пуска Рабо- чий ход Сжа- тие Ко- нец впус- ка
90...180 Вы- пуск Рабо- чий ход Впуск Сжа- тие
180...270 Сжа- тие Впуск Вы- пуск Рабо- чий ход
270...360 Впуск Вы- пуск Сжа- тие Рабо- чий ход
Второй 360...450 Рабо- чий ход Сжа- тие Впуск Вы- пуск
450...540 Сжа- тие Впуск Рабо- чий ход Вы- пуск
540...630 Вы- пуск Рабо- чий ход Сжа- тие Впуск
630...720 Рабо- чий ход Сжа- тие Вы- пуск Впуск
Контрольные вопросы
1. Назовите число цилиндров на различных моделях двигателей.
2. Какие существуют варианты расположения цилиндров на различ-
ных моделях двигателей?
3. В чем преимущество многоцилиндровых двигателей перед одно-
цилиндровыми?
4. Нарисуйте таблицу чередования тактов для двухцилиндрового дви-
гателя и поясните методику ее построения.
5. Нарисуйте таблицу чередования тактов для четырехцилиндрового дви-
гателя с порядком работы 1—2—4—Зи поясните методику ее построения.
6. Нарисуйте таблицу чередования тактов для шестицилиндрового ряд-
ного двигателя и поясните методику ее построения.
7. Нарисуйте таблицу чередования тактов для шестицилиндрового
V-образного двигателя и поясните методику ее построения.
8. Нарисуйте таблицу чередования тактов для восьмицилиндрового
V-образного двигателя и поясните методику ее построения.
9. Как рассчитать угол, под которым должны располагаться кривоши-
пы коленчатого вала и через который должны чередоваться одноименные
такты?
Глава 3
КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ
3.1. Общие сведения
Кривошипно-шатунный механизм воспринимает силу взрыва
горючих газов и превращает прямолинейное возвратно-поступа-
тельное движение поршня во вращательное движение коленчатого
вала. Весь кривошипно-шатунный механизм (рис. 3.1) можно раз-
делить на две большие группы: группу неподвижных и подвижных
деталей. К группе неподвижных деталей относят блок цилиндров,
отлитый за одно целое с верхним картером; поддон картера двига-
теля; головку блока цилиндров, между которыми находится уп-
лотняющая прокладка; крышку распределительных зубчатых ко-
лес. Между поддоном картера, крышкой распределительных зуб-
чатых колес и блоком цилиндров укладываются уплотнительные
прокладки.
К группе подвижных деталей кривошипно-шатунного механизма
относят коленчатый вал с подшипниками (вкладышами), шатуны
с подшипниками (вкладыши для нижних головок и втулки для
верхних головок), поршни, поршневые кольца, поршневые паль-
цы (устанавливаются на всех моделях двигателей) и маховик. Обе
группы имеют крепежные детали.
3.2. Блок цилиндров
Блок цилиндров является базовой деталью двигателей. На нем
крепят и устанавливают все основные детали, а также механизмы
и приборы различных систем двигателя. Блоки цилиндров двига-
телей составляют одно целое с верхним картером.
Материалы. Блоки цилиндров могут изготавливаться из леги-
рованных серых чугунов (двигатели автомобилей ЗИЛ-433100,
КамАЗ-5320 и всех модификаций, ВАЗ-2110, -21102, -21103,
-2111, -2112, «Ока» ВАЗ-1111, -11113 и др.) или из алюминиевого
сплава (двигатели автомобилей ИЖ-2126, ГАЗ-3307, «Волга» ГАЗ-
3102 и ее модификации, «ГАЗель» ГАЗ-2705, ГАЗ-3302, -33021,
-33023, -33027, -330273, -27057 и другие модификации этих авто-
мобилей). Для обеспечения сохранности геометрических форм и
предотвращения коробления блоки цилиндров после отливки под-
вергают искусственному старению.
28
4
5
Рис. 3.1. Детали кривошипно-шатунного механизма:
а — V-образного карбюраторного двигателя; б — V-образного дизеля; в — соеди-
нение головки цилиндра, гильзы, головки и блока цилиндров дизеля КамАЗ-740:
/ — крышка блока распределительных зубчатых колес; 2 — прокладка головки
блока цилиндров; 3 — камера сгорания; 4 — головка блока цилиндров; 5 — гильза
цилиндра; 6, 19 — уплотнительные кольца; 7 — блок цилиндров; 8 — резиновая
прокладка; 9 — головка цилиндра; 10 — прокладка крышки; 11 — крышка голов-
ки цилиндра; 12, 13 — болты крепления крышки и головки цилиндра; 14 — пат-
рубок выпускного коллектора; 15 — болт-стяжка; 16 — крышка коренного под-
шипника; 17 — болт крепления крышки коренного подшипника; 18 — стальное
опорное кольцо; 20 — стальная прокладка головки цилиндра
Блоки цилиндров, отлитые из чугуна, могут изготавливаться вме-
сте с цилиндрами (двигатели автомобилей «Жигули» всех модифи-
каций, «Ока» всех модификаций) или иметь вставные гильзы ци-
линдров (КамАЗ-5320 и все модификации, ЗИЛ-433100 и др.).
Конструкция (рис. 3.2). Блоки цилиндров, отлитые из алюми-
ниевого сплава, имеют вставные гильзы цилиндров (двигатели ав-
томобилей «ГАЗель» всех модификаций, ГАЗ-3307, ИЖ-2126 и др.).
Гильзы цилиндров могут быть мокрыми и сухими. Гильза называ-
29
Рис. 3.2. Блок цилиндров двигателя и его детали:
1 — блок цилиндров; 2 — картер сцепления; 3 — площадка для установки корпуса
масляных фильтров с каналами подачи и слива масла; 4 — отверстия в блоке для
установки гильз цилиндров; 5 — установочный штифт головки цилиндров; 6 —
площадка для установки передней части впускного трубопровода с фильтром вен-
тиляции картера и отверстием для заливки масла в картер; 7 — каналы для подачи
охлаждающей жидкости от водяного насоса в блок цилиндров; 8 — правый маги-
стральный канал для подачи масла к правому ряду толкателей и компрессору; 9 —
левый магистральный канал для подачи масла к коренным подшипникам колен-
чатого вала и к левому ряду толкателей; 10— отверстие для установки распредели-
тельного вала; 11 — крышка распределительных шестерен; 12 — фланец для креп-
ления центробежного датчика ограничителя числа оборотов коленчатого вала; 13—
отверстие для выхода носка коленчатого вала; 14 — отверстие для подачи масла к
компрессору; 75 -г- пробка отверстия для слива масла из компрессора; 16 — крыш-
ка переднего коренного подшипника коленчатого вала; 17 — крышка среднего
коренного подшипника коленчатого вала; 18 — крышка заднего коренного под-
шипника коленчатого вала; 19 — перегородка (лоток) поддона картера; 20 — под-
дон картера двигателя; 27 — прокладка; 22 — нижняя крышка картера сцепления;
23 — площадка для крепления масляного насоса
ется мокрой, если она непосредственно омывается охлаждающей
жидкостью. Сухие гильзы контакта с охлаждающей жидкостью не
имеют.
Конструкция (рис. 3.2).Блоки цилиндров V-образных двигате-
лей имеют сложное устройство. К примеру, блок цилиндров дви-
гателя ЯМЗ-740, отлитый из специального чугуна с высокими
механическими свойствами, внутри разделен на четыре отсека, в
30
каждом из которых располагается по одному цилиндру из левого
и правого рядов. Перегородки снабжены специальными силовы-
ми ребрами и вместе с боковыми стенками картера и цилиндро-
вой частью блока создают жесткую конструкцию. В развале меж-
ду цилиндрами у V-образных двигателей (например, марки ЗИЛ)
находится впускной трубопровод (рис. 3.3). На всех V-образных
и рядных двигателях высокая жесткость блока обеспечивается тем,
что плоскость разъема картера и поддона картера располагается
Рис. 3.3. Впускной трубопровод V-образного двигателя:
1 — впускной трубопровод; 2 — отверстие для установки датчика указателя темпе-
ратуры воды; 3 — корпус клапана вентиляции картера; 4 — клапан вентиляции
картера; 5 — труба вентиляции картера; 6 — площадка для крепления карбюрато-
ра; 7 — отверстие для подключения к системе стационарного отопителя; 8 —
фланец для выпускного патрубка системы охлаждения; 9 — выпускной патрубок
системы охлаждения; 10 — фильтр системы вентиляции картера; 11 — маслона-
ливной патрубок вентиляции картера; 12— площадка для крепления маслоналив-
ного патрубка; 13 — отверстие для присоединения трубки подачи охлаждающей
жидкости в компрессор; 14 — канал подачи нагретой охлаждающей жидкости во
впускной трубопровод; 15 — каналы подачи горючей смеси в цилиндры; 16 —
прокладка впускной трубы; 17 — маслоуловитель системы вентиляции картера;
18 — отверстие для крепления крана отопителя кабины
31
значительно ниже оси коленчатого вала. Для правильной уста-
новки гильз цилиндров в нижней части блока цилиндров выпол-
нены специальные гнезда, а на гильзах имеются установочные
буртики. В двигателях автомобилей ЗИЛ-433100 и его модифика-
ций, автомобилей КамАЗ и других верхние края гильз центриру-
ются в специальных гнездах блока, в двигателях автомобилей
«ГАЗель», «Волга», ГАЗ-3307 — прокладкой головки блока ци-
линдров. Для хорошего уплотнения верхний торец гильзы высту-
пает над полостью блока на 0,02...0,01 мм. Чтобы предотвратить
вытекание охлаждающей жидкости через нижние концы гильз
цилиндров, они уплотняются у двигателя «ГАЗель» прокладкой
из мягкой меди толщиной 0,3 мм, у двигателей «Волга» ГАЗ-
31029 — прокладками из красной меди. У двигателя автомобиля
ЗИЛ-433100 по нижнему посадочному пояску гильзы уплотнены
двумя кольцами из маслобензостойкой резины и третьим верх-
ним кольцом с конической наружной поверхностью, которое слу-
жит также для предотвращения кавитации. У двигателя ЯМЗ-740
нижний пояс гильзы уплотняется двумя резиновыми кольцами,
которые устанавливаются в канавках блока.
В перегородках и стенках картера выполнены арки, которые
являются верхними постелями для коренных подшипников (вкла-
дышей) коленчатого вала. Крышки коренных подшипников съем-
ные и крепятся к аркам с помощью болтов. Вдоль картера выпол-
нены главные масляные магистрали. Для подвода масла к корен-
ным подшипникам коленчатого вала, опорным шейкам распреде-
лительного вала и деталям клапанного механизма в перегородках
и стенках картера просверлены каналы. По всей высоте цилинд-
ров сделаны протоки для охлаждающей жидкости, благодаря чему
обеспечивается отвод тепла от цилиндров, поршней и поршневых
колец, снижается температура моторного масла и уменьшается опас-
ность деформации блока от неравномерного нагрева. Для подвода
охлаждающей жидкости в рубашку охлаждения головок блока име-
ются специальные отверстия, уплотняемые прокладками головок
блока. В двигателях с распределительным валом, расположенным
внутри картера, имеются также полости для прохода штанг толка-
телей.
В двигателях с V-образным расположением цилиндров один из
рядов смещен вперед относительно другого, что необходимо для
установки двух шатунов на общую шатунную шейку коленчатого
вала. В двигателе ЯМЗ-740 смещен вперед правый ряд, а в двига-
теле ЗИЛ-645 — левый ряд.
Снизу картер закрыт поддоном, который одновременно явля-
ется резервуаром для запаса моторного масла. Внизу поддона вы-
полнено отверстие для слива масла, закрываемое пробкой.
Между поддоном и картером установлена прокладка. В поддо-
не имеются перегородки для уменьшения плескания масла.
32
3.3. Гильзы цилиндров
Гильзы цилиндров работают в очень тяжелых условиях. Осо-
бенно это относится к их верхней внутренней части, недостаточно
смазываемой, поскольку сюда масло не пропускается поршневы-
ми кольцами. Во время рабочего хода в верхней части цилиндра
сгорает рабочая смесь и температура повышается до 2000... 2500 °C.
Горение сопровождается выделением продуктов окисления: окси-
дов углерода и азота, углекислого и сернистого газов, паров воды и
других веществ. Пары воды, попадая на незащищенную поверх-
ность, вызывают коррозию. Кроме того, конденсат воды растворя-
ет продукты окисления (диоксиды) с образованием кислоты, что
способствует еще большей коррозии стенок цилиндров.
В верхней части цилиндра наблюдаются резкие перепады дав-
ления. При такте впуска давление там ниже атмосферного, в нача-
ле рабочего хода оно может достигать 3...4 МПа (30...40 кгс/см2),
а при детонации рабочей смеси — 10... 15 МПа (100... 150 кгс/см2).
Такими же значительными являются перепады температур. При
такте впуска внутренняя поверхность цилиндра обдувается холод-
ным воздухом температурой 40... 80 °C, однако через короткий про-
межуток времени температура может возрасти до 2000...2500°C.
Все это приводит к нарушению структуры металла и увеличению
износа. Хотя воздух, поступающий в цилиндры, предварительно
фильтруется, незначительное количество пыли может проникать
внутрь цилиндров. Там пыль смешивается с маслом, превращаясь
в абразивную массу, вызывающую интенсивный износ цилинд-
ров, особенно их верхней части. Этому способствует и переклады-
вание верхнего компрессорного кольца при переходе через ВМТ.
Для уменьшения износа необходимо тщательно фильтровать
воздух, следить за герметизацией впускного тракта, применять
чистые масло и бензин, не допускать работу двигателя с перегре-
вом или переохлаждением. Все это предохраняет зеркало цилинд-
ров от преждевременного износа. У дизелей, кроме того, наблю-
дается вибрация гильз цилиндров, возникающая при переходе
поршня через ВМТ, т.е. при перемещении (перекладке) его с
одной стороны цилиндра на другую. Между поршнем и зеркалом
цилиндра есть зазор, и перекладка поршня происходит с ударом,
что вызывает вибрацию и, как следствие, его кавитационное раз-
рушение.
У карбюраторных двигателей кавитационное разрушение ци-
линдров почти не происходит из-за меньших значений давления
во время рабочего хода.
Для уменьшения износа верхней части цилиндров в некоторых
двигателях (ЗИЛ-130, ГАЗ-24 и т. д.) запрессовывали короткие (дли-
на 50 мм), вставки из особо прочного аустенитного чугуна. Совре-
менные двигатели таких вставок в цилиндрах не имеют.
2 Пехальский
33
Гильзы цилиндров отливают из специального чугуна с перлит-
ной структурой. Рабочая поверхность гильзы проходит закалку то-
ками высокой частоты, тщательно шлифуется и полируется. Дви-
гатели, имеющие цилиндры, изготовленные в виде сменных мок-
рых гильз, проще ремонтировать и эксплуатировать. Цилиндры,
отлитые как единое целое с блоком, ремонтировать сложнее, так
как при выходе из строя одного цилиндра (например, в случае
задира зеркала цилиндра) приходится растачивать и шлифовать
все цилиндры.
3.4. Головки цилиндров
Головки блока цилиндров закрывают цилиндры, являясь их
крышками. Они могут отливаться из легированного чугуна (двига-
тели ЗИЛ-635, Д-245.12) или алюминиевого сплава (двигатели ав-
томобилей «Жигули», «Волга», «ГАЗель», ИЖ-2126). Для предотв-
ращения коробления и снятия остаточных напряжений головки
при изготовлении подвергают искусственному старению. Головки
выполняют общими для целого ряда цилиндров у рядных и V-об-
разных двигателей (кроме двигателей автомобиля КамАЗ, у кото-
рых головки делаются раздельными на каждый цилиндр).
Головки цилиндров на каждый цилиндр лучше отводят тепло,
но у них усложнено устройство привода клапанов, затруднена гер-
метизация соединений впускных и выпускных труб. Каждая го-
ловка закрывается отдельно литой алюминиевой крышкой, под
которой установлена уплотнительная прокладка из маслостойкой
резины с пробковой крошкой. На нижней привалочной плоскости
головки проточена кольцевая канавка, в которой запрессовано
стальное кольцо. При креплении головки это кольцо вжимается в
прокладку, деформируя ее, и этим создавая надежный газовый стык.
Отверстие для прохода масла и охлаждающей жидкости из блока
цилиндров в головку, а также головка по контуру уплотнены спе-
циальной резиновой прокладкой.
Конструкция. Самую простую конструкцию имеют головки ци-
линдров двигателей с нижним расположением клапанов. Эти го-
ловки имеют рубашки охлаждения, кроме того, в них находятся
камеры сгорания и отверстия для установки свечей зажигания.
Несколько более сложную конструкцию имеют головки
цилиндров, выполненные для всего ряда цилиндров. Кроме ка-
мер сгорания они имеют каналы для подвода горючей смеси и
отвода отработавших газов, гнезда впускных и выпускных клапа-
нов. Они изготавливаются из чугуна и запрессовываются в тело
головки. Кроме того, в них выполнены гнезда для установки све-
чей зажигания или форсунок, запрессованы направляющие втул-
ки клапанов и установлены оси коромысел для открытия клапа-
34
нов. В головке блока имеются водяные рубашки, отверстия для
прохода штанг, каналы для подвода масла и каналы для сообще-
ния рубашки охлаждения головки блока с рубашкой охлаждения
блока цилиндров.
Головки цилиндров из алюминиевого сплава улучшают отвод
теплоты и дают возможность повысить степень сжатия на 0,2...0,3
единицы без опасности появления детонации рабочей смеси.
Форма камеры сгорания. Конструкция головки блока цилинд-
ров во многом зависит от формы камеры сгорания и расположе-
ния клапанов. Форма камеры сгорания оказывает большое влия-
ние на характер протекания рабочего процесса, а именно, смесе-
образование, сгорание рабочей смеси, степень сжатия в двигателе.
Форма камеры сгорания и место ее выполнения зависят от топли-
ва, на котором работают двигатели. У карбюраторных двигателей
камеры сгорания выполняются, как правило, в головке блока, у
дизелей — в головке поршня. У некоторых карбюраторных двига-
телей в днищах поршней выполняются углубления для увеличе-
ния объема камер сгорания (двигатель ЗМЗ-4061).
Наибольшее распространение в карбюраторных двигателях по-
лучили камеры сгорания полусферические (рис. 3.4, схема //) и
клиновые (схема III). При нижнем расположении клапанов каме-
ры сгорания имеют Г-образную форму (схема IV).
На дизелях применяются неразделенные камеры сгорания (схе-
мы К и VI) и разделенные (схемы VII и VIII).
б
Рис. 3.4. Формы камеры сгорания:
о — карбюраторных двигателей; б — дизелей; I — цилиндрическая; II — полусфе-
рическая; III — клиновая; IV — смещенная (Г-образная); V, VI — неразделенные;
РЯ, VIII — разделенные; 1 — клапан; 2 — свеча зажигания; 3 — поршень; 4 —
камера сгорания; 5 — форсунка; 6 — предкамера; 7 — основная камера; 8 —
вихревая камера
35
Неразделенные камеры сгорания выполняются в головке пор-
шня. Им придается форма, обеспечивающая завихрение впрыски-
ваемого топлива, что необходимо для ускорения распыления и ис-
парения, а следовательно, более полного сгорания топлива. В ка-
меру сгорания включается также объем, заключенный между дни-
щем поршня и нижней плоскостью головки блока при нахожде-
нии поршня в верхней мертвой точке.
Разделенные камеры сгорания имеют сложное устройство. Фор-
сунки 5 в них устанавливаются в предкамере 6 или в вихревой
камере 8. Впрыск и воспламенение топлива происходит в предка-
мере или вихревой камере, из которых в виде горящего факела
оно подается в основную камеру сгорания 7. Такое устройство ка-
мер сгорания обеспечивает более полное сгорание топлива, но ус-
ложняет конструкцию головки.
При расположении распределительных валов на головке блока
для них выполняются пять опор под шейки. Опоры выполняются
разъемными. Верхняя половина находится в корпусах подшипни-
ков. Отверстия в опорах обрабатывают в сборе с корпусами под-
шипников, поэтому они невзаимозаменяемы.
Головки цилиндров различных моделей имеют свои особенно-
сти. Так, головки цилиндров двигателей ЗМЗ-4061 и -4063 отлиты
из алюминиевого сплава и являются общими для всех цилиндров.
Каналы для впускных и выпускных клапанов выполнены раздель-
но: для восьми впускных клапанов — справа, а для восьми выпуск-
ных — слева.
Расположение клапанов. Гнезда для клапанов располагаются в два
ряда относительно продольной оси двигателя. Каждый цилиндр имеет
по два гнезда для впускных клапанов и по два — для выпускных.
Седла для клапанов вставные. Изготавливаются они из жаропрочно-
го чугуна высокой твердости. Для запрессовки седел головки нагре-
вают до температуры 160... 175 °C, а седла охлаждают до —40...—45 °C.
В таком состоянии седла свободно вставляются в гнезда, а после урав-
нивания температур обеспечивается надежная посадка седла в гнез-
до. Затем металл головки при помощи специальной оправки допол-
нительно обжимается вокруг седла. Втулки клапанов изготавливают-
ся из чугуна и вставляются в головку с натягом. Фаски в седлах и
отверстия во втулках обрабатывают в сборе с головкой. Свечи зажи-
гания устанавливаются в центре камер сгорания.
Для уплотнения головки и блока между ними ставится про-
кладка из асбестового полотна, армированного металлическим кар-
касом и покрытого графитом. Все отверстия в прокладке также
окантованы металлом.
Сверху головки выполнены два ряда гнезд под опорные шейки
впускного и выпускного распределительных валов. Крышки гнезд
изготовляются из алюминия, отдельно на каждое гнездо, кроме пер-
вой. Крышка для передних опорных шеек распределительных валов
36
является общей и снабжена пластмассовыми упорными фланцами,
удерживающими распределительные валы от осевого перемещения.
Крышки опор растачиваются в сборе с головкой и невзаимоза-
меняемы. На бобышках крышек для впускного распределительно-
го вала выбиваются номера «1», «2», «3» и «4», на крышках опор
выпускного распределительного вала соответственно номера «5»,
«6», «7» и «8». Отсчет начинается от общей крышки для опор перед-
них шеек.
Правильное положение головок на блоке цилиндров обеспечи-
вается двумя установочными штифтами — втулками, запрессован-
ными в блок.
3.5. Коленчатые валы
Коленчатый вал в двигателе преобразует прямолинейное воз-
вратно-поступательное движение поршня во вращательное движе-
ние вала.
Материалы. Коленчатые валы изготавливают из высокопроч-
ного чугуна (двигатели семейства «ГАЗель», «Волга» ГАЗ-31029,
ВАЗ-2110, -2111, -2112, -1111, -11113) или высокоуглеродистой
стали (двигатели ЯМЗ-740, -741, ЗИЛ-433100, -5301, ИЖ-2126 и др.).
Чугунные коленчатые валы изготавливают литьем, стальные —
ковкой.
Чугун дешевле стали, но он хрупкий, и изготовленные из него
детали более массивны. Стоимость чугунного коленчатого вала,
изготовленного отливкой в форму, ниже стоимости кованого из
стали. Однако по причине большего расхода металла изготавли-
вать коленчатые валы из чугуна для двигателей повышенной мощ-
ности нельзя. С такими валами тяжело работать при ремонте и
обслуживании двигателей.
Конструкция. Основными частями коленчатого вала (рис. 3.5)
являются коренные 20 и шатунные /Ошейки, которые соединяют-
ся щеками 34 и сопрягаются с ними переходными галтелями. По
количеству коренных и шатунных шеек коленчатые валы подраз-
деляются на полноопорные и неполноопорные. Полноопорными на-
зываются коленчатые валы, у которых каждая шатунная шейка
имеет с обеих сторон коренные шейки. Неполноопорный — это
вал, у которого хотя бы одна шатунная шейка не имеет с обеих
сторон коренных шеек.
У рядных двигателей количество шатунных шеек соответствует
количеству цилиндров. У двигателей с V-образным расположением
цилиндров количество шатунных шеек в два раза меньше, чем ци-
линдров, так как у них на каждую шатунную шейку устанавливает-
ся по два шатуна — один из правого, другой из левого рядов. Пере-
дний конец коленчатого вала называют еще носком. На носке ко-
37
ленчатого вала 1 устанавливается при помощи шпонки шкив 2 при-
вода вспомогательных приборов (водяного насоса, генератора, ком-
прессора, насоса гидроусилителя руля и др.). Там же на шпонке
устанавливается шестерня 40 привода газораспределительного ме-
ханизма. Если распределительный вал установлен на головке блока
цилиндров (ВАЗ-2110, -2111, -11113, ИЖ-2126), то на носке колен-
чатого вала устанавливают зубчатую звездочку, от которой при по-
мощи зубчатого ремня (двигатели ВАЗ-2110, -2111, -2112, ВАЗ-1111,
-11113) или цепи (двигатели ИЖ-2126) приводится в движение рас-
пределительный вал. В двигателях автомобилей «Ока» от шестерни
коленчатого вала приводятся в работу уравновешивающие валы.
На носке коленчатого вала двигателя автомобиля «ГАЗель» на
шпонках установлены стальная упорная шайба, шестерня привода
распределительного вала, маслоотражатель и ступица шкива колен-
чатого вала. Все эти детали стянуты болтом, который вворачивается в
передний торец вала. Шкив привода водяного насоса и вентилятора
и шкив генератора болтами крепятся к ступице шкива коленчатого
вала. На этом же шкиве смонтировано демпферное устройство для
гашения крутильных колебаний коленчатого вала. У двигателей ав-
томобиля ЗИЛ-5301 на носке коленчатого вала установлена шестер-
ня, которая находится в зацеплении с промежуточной шестерней, а
от промежуточной приводится в работу шестерня распределительно-
го вала. Перед шестерней привода распределительного вала установ-
лена ведущая шестерня привода масляного насоса и передний масло-
отражатель, на шлицах установлен шкив коленчатого вала. Все эти
детали стянуты болтом, ввернутым в передний конец вала.
На заднем конце коленчатого вала имеется фланец для крепления
маховика 26. Между фланцем и коренной шейкой устроен масло-
сбрасывающий гребень 23 и маслоотгонные спиральные витки 24.
Коленчатый вал в комплекте с маховиком подвергают динамической
Рис. 3.5. Детали шатунной группы и коленчатого вала:
7 — носок коленчатого вала; 2 — шкив; 3 — храповик; 4 — распорно-упорная
шайба; 5 — биметаллические упорные шайбы переднего коренного подшипника;
6 — вкладыш коренного подшипника; 7 — вкладыш шатунного подшипника; 8 —
стопорное кольцо; 9 — поршневой палец; 10 — втулка; 11 — отверстие для смазки
поршневого пальца; 12 — верхняя головка шатуна; 13 — шатун; 14 — болт крыш-
ки шатуна; 15 — бобышка шатуна; 16 — нижняя головка шатуна; 17 — крышка
шатуна; 18 — шатунная шейка; 19 — противовес щеки; 20 — коренная шейка;
21 — поршень; 22 — дренажные канавки для слива масла; 23 — маслосбрасываю-
щий гребень задней коренной шейки; 24 — маслоотгонные спиральные витки;
25 — сальник заднего коренного подшипника; 26 — маховик; 27 — зубчатый
венец; 28 — деревянный боковой уплотнитель; 29 — резиновая уплотнительная
прокладка; 30 — крышка заднего коренного подшипника; 31 — канал для смазки
шатунного подшипника; 32 — центробежная ловушка для очистки масла; 33 —
пробка ловушки; 34 — щека; 35 — крышка среднего коренного подшипника; 36 —
вкладыш; 37 — медно-никелевый подслой; 38— антифрикционный сплав СОС6-6;
39 — крышка переднего коренного подшипника; 40 — шестерня
39
балансировке. Чтобы не нарушить балансировку и обеспечить пра-
вильное соединение маховика с коленчатым валом в случае разборки
при ремонте, фланцы снабжают специальными установочными штиф-
тами или одно из отверстий для болтов крепления маховика и флан-
ца выполняют несимметрично остальным, т. е. смещают в сторону.
В заднем торце коленчатого вала имеется гнездо, в которое за-
прессовывается шариковый подшипник, являющийся передней
опорой для ведущего вала коробки передач.
В шатунных шейках коленчатого вала выполняют центробеж-
ные ловушки 32 для очистки масла от механических частиц, зак-
рываемые пробками. После затяжки пробки закерниваются для
предотвращения самопроизвольного отворачивания.
При работе двигателя на шатунных шейках возникают центро-
бежные силы, уводящие вал в сторону. Для разгрузки коренных
подшипников от действия центробежных сил на коленчатых валах
выполняют противовесы щек вала 19. Центробежная сила, разви-
ваемая на них, действует в направлении, противоположном на-
правлению центробежных сил на шатунных шейках. Благодаря
этому коренные шейки и их подшипники разгружаются от дей-
ствия центробежных сил и создаваемых ими моментов.
Коленчатый и распределительный валы соединяются при по-
мощи косозубых шестерен, и при их работе возникают силы, стре-
мящиеся сдвинуть коленчатый вал в осевом направлении. Этому
также способствует работа сцепления, установленного на махови-
ке. Особенно большие силы, способствующие осевому перемеще-
нию вала, возникают в момент выключения или включения сцеп-
ления. Для удержания коленчатого вала один из коренных под-
шипников делают упорным. Коленчатые валы двигателей «ГАЗель»,
«Волга» ГАЗ-31029, ГАЗ-3307 удерживаются от осевого смещения
биметаллическими упорными шайбами 5 переднего коренного
подшипника. У двигателей автомобилей «ГАЗель» эти шайбы ста-
леалюминиевые, у «Волги» ГАЗ-31029 — сталебаббитовые. У дви-
гателей автомобилей ЗИЛ-433100, а также ЗИЛ-5301 коленчатые
валы удерживаются от осевого перемещения сталеалюминиевыми
полукольцами. Эти кольца установлены в гнездах торца опоры
пятой коренной шейки и фиксированы от проворачивания высту-
пами, входящими в пазы крышки опоры. Осевое перемещение ко-
ленчатого вала у двигателей автомобилей ВАЗ-2110, -2111, -2112
ограничивается двумя упорными полукольцами, которые ставятся
по обе стороны среднего коренного подшипника. С задней сторо-
ны ставится металлокерамическое полукольцо, а с передней сто-
роны — сталеалюминиевое. Так же ограничивается смещение вала
двигателя автомобиля «Ока», но только полукольца сталеалюми-
ниевые.
Для запуска двигателя пусковой рукояткой и для проворачива-
ния коленчатого вала, например при установке зажигания, в перед-
40
ние торцы валов двигателей автомобилей «Волга» ГАЗ-31029, ГАЗ-
3307, ИЖ-2126 и некоторых других ввернуты храповики.
Подшипники. Коренные и шатунные подшипники коленчатых
валов представляют собой тонкостенные вкладыши. Они служат
для уменьшения износа коренных шеек и опор.
Вкладыши коренных би шатунных /подшипников изготавлива-
ют из малоуглеродистой стальной ленты с тонким антифрикцион-
ным высокооловянистым алюминиевым слоем. В каждом подшип-
нике установлено по два вкладыша. Осевому перемещению и про-
ворачиванию вкладышей в постелях блока цилиндра или в разъем-
ных нижних головках шатунов препятствуют специальные усики,
выштампованные на вкладышах, и соответствующие пазы в крыш-
ках подшипников блока цилиндров или нижней головки шатунов.
Все коренные вкладыши имеют кольцевые проточки, по которым
масло непрерывным потоком подается к шатунным подшипникам.
Для прохода масла из масляных каналов в перегородках и стенках
картера во вкладышах имеются специальные сверления. Эти свер-
ления делаются на всех коренных вкладышах, что необходимо для
предупреждения ошибок при установке вкладышей в постели. Вкла-
дыши шатунных подшипников двигателей автомобилей семейства
«ГАЗель», «Волга» ГАЗ-31029, ВАЗ-1111, -11113 и некоторых других
имеют специальное сверление, через которое в момент совпадения
этого отверстия с масляным каналом в шатунной шейке выбрасы-
вается струя масла из отверстия нижней головки шатуна, направ-
ленная на цилиндры и распределительный вал.
У двигателей автомобилей ЗИЛ-433300 вкладыши коренных и
шатунных подшипников трехслойные (триметаллические), вклю-
чая антифрикционный слой из свинцовистой бронзы и прирабо-
точный слой. Верхние и нижние вкладыши не взаимозаменяемы,
так как верхние вкладыши отличаются от нижних наличием отвер-
стия для подвода масла и распределительной кольцевой канавкой.
Триметаллические вкладыши состоят из стальной ленты, на ко-
торой методом порошковой металлургии нанесен медно-никеле-
вый подслой 57, поверх которого находится антифрикционный
сплав типа СОС 6-6.
На вкладышах нельзя производить никаких подгоночных опе-
раций. При наличии задиров, рисок, вкраплений механических
частиц или отслоений вкладыши заменяют на новые.
3.6. Маховик
Маховик 26 (см. рис. 3.5) облегчает выход поршней из мертвых
точек. Накапливая энергию во время рабочего хода, он способ-
ствует выполнению вспомогательных тактов. Масса маховика обес-
печивает плавное изменение оборотов. Для запуска двигателя, осо-
41
бенно пусковой рукояткой (стартером), на маховик напрессован
зубчатый венец 27.
Маховики отливают из серого чугуна, при этом основная масса
металла располагается на ободе для увеличения момента инерции.
На ободе маховика двигателя автомобиля ЗИЛ-433100 имеется
паз для фиксатора, который вводится в зацепление с маховиком
при установке угла опережения впрыскивания топлива и регули-
ровке зазоров в клапанном механизме. К коленчатому валу махо-
вик крепится восемью болтами и центрируется на шейке под зад-
ний сальник коленчатого вала. Точное угловое положение обеспе-
чивается двумя установочными штифтами.
Маховик двигателя автомобиля ГАЗ-ЗЗО7 крепится к коленча-
тому валу четырьмя болтами, отверстие для одного из которых
смещено в сторону, благодаря чему соединить маховик с коленча-
тым валом можно только в одном положении.
Маховики двигателей ВАЗ -ИИи-11113 центрируются цилинд-
рическим выступом на фланце коленчатого вала и фиксируются в
определенном положении установочной втулкой.
Маховики двигателей автомобилей «ГАЗель» крепятся к колен-
чатому валу четырьмя болтами, один из которых смещен в сторо-
ну. Гайки болтов законтрены отгибной пластиной.
Маховики двигателей ВАЗ-2110, -2111 и -2112 центрируются с
коленчатым валом выступом на фланце вала. На задней плоскости
маховика около зубчатого венца имеется установочная метка в виде
конусной лунки. Она должна находиться против шатунной шейки
четвертого цилиндра.
Для предотвращения пробуксовки ведомого диска сцепления на
рабочей поверхности маховика не должно быть царапин и зазоров.
3.7. Шатунно-поршневая группа
Поршень. Поршень предназначен для воспринятия силы взры-
ва газов при рабочем ходе и для производства вспомогательных
тактов — впуска, сжатия и выпуска отработавших газов. Условия
работы поршня характеризуются большими механическими и теп-
ловыми нагрузками, а именно высокими значениями температуры
(до 2500 °C), давления до 10 МПа (100 кгс/см2) и скоростей (ско-
рость движения поршня достигает 15... 20 м/с). Неравномерное дви-
жение поршня, когда в средней части длины цилиндра он движет-
ся с максимальной скоростью, а к мертвым точкам замедляет дви-
жение и останавливается, приводит к возникновению существен-
ных сил инерции. Трение поршня о зеркало цилиндра вызывает
механический износ, а воздействие на него при рабочем ходе вы-
соких температур приводит к эрозионному и коррозионному из-
носу. Поэтому материал поршня должен обладать:
42
• высокой механической прочностью и устойчивостью при ра-
боте в условиях высоких температур;
• высокими антифрикционными свойствами;
• отличной теплопроводностью;
• низким коэффициентом линейного расширения;
• коррозионной стойкостью.
Наиболее подходящими металлами для удовлетворения таким
условиям работы являются алюминиевые сплавы АК-4, АЛ-4, -25,
-30 и др.
К недостаткам поршней из алюминиевых сплавов можно отне-
сти большой коэффициент линейного расширения и ухудшение
механических качеств с увеличением температуры. Для устране-
ния этих недостатков поршни подвергаются термической обра-
ботке — искусственному старению.
Основными частями поршня / являются головка с днищем 10 и
направляющая часть боковой стенки поршня, именуемая юбкой 13
(рис. 3.6). На внутренней части головки поршня имеются ребра
жесткости 8. Для соединения поршня с шатуном служат бобышки
3 с кольцевыми канавками 2 для установки стопорных колец пор-
шневого пальца. В головке поршня выполнены кольцевые канав-
Рис. 3.6. Поршень и поршневые кольца:
а — поршень; б — поршневые кольца; в — установка поршневых колец; 1 —
поршень; 2 — канавка для стопорного кольца поршневого пальца; 3 — бобышка
Для установки поршневого пальца; 4 — канавка для установки маслосъемного
кольца; 5 — дренажные каналы в теле поршня; 6 — канавки для установки комп-
рессионных колец; 7 — установочная лыска на днище поршня; 8 — ребро жестко-
сти бобышки; 9 — обозначение размерной группы поршня; 10 — днище поршня;
11 — чугунная вставка под верхнее компрессионное кольцо; 12 — температурный
прорези в боковой стенке поршня; 13 — направляющая часть боковой стенки
(юбка) поршня; 14 — кольцевой диск маслосъемного кольца; 15 — радиальный
расширитель маслосъемного кольца; 16 — осевой расширитель маслосъемного
кольца; 17 — нижнее компрессионное кольцо; 18 — верхние хромированные ком-
прессионные кольца; 19— уплотняющая часть боковой стенки поршня, образую-
щая с его днищем головку
43
ки для установки компрессионных 6 и маслосъемного 4 колец.
Для верхнего компрессионного кольца в головку поршня залива-
ется чугунная вставка 77, в которой и прорезана канавка для верх-
него компрессионного кольца. В канавке для маслосъемного кольца
сделаны сквозные сверления внутрь поршня — дренажные кана-
лы 5, по которым излишки масла, снятые со стенок цилиндра,
стекают внутрь поршня, а затем в поддон картера двигателя.
Подбор поршней к цилиндрам производят в холодном состоя-
нии. Между поршнем и цилиндром оставляют зазор, который пред-
отвращает заедание поршня при нагреве и обеспечивает образова-
ние масляной пленки. Нагревание поршня по высоте происходит
неодинаково. Больше нагревается верхняя часть поршня. Отсюда
и неодинаковая по высоте величина зазора между поршнем и ци-
линдром. Наибольший зазор будет между головкой поршня и ци-
линдром. К нижнему концу юбки этот зазор уменьшается.
Чтобы получить минимальный зазор между юбкой поршня и
цилиндром в холодном двигателе и устранить заедание поршня
при нагреве, юбки поршней из алюминиевого сплава в попереч-
ном сечении делают овальной формы (овальность юбки в преде-
лах 0,18...0,80 мм), а поршни — конусными по высоте. Поршни
некоторых двигателей имеют юбки с разрезами. Если юбка порш-
ня овальная, то меньшая ось овала проходит вдоль оси поршнево-
го пальца. При нагреве наибольшее расширение происходит именно
в этой плоскости из-за большого количества металла, сосредото-
ченного в бобышках, и юбка приобретает цилиндрическую форму.
В некоторых моделях двигателей в тело поршня заливаются
стальные терморегулирующие пластинки, способствующие равно-
мерному распределению теплоты и увеличивающие механическую
прочность.
Высота юбки поршня зависит от допустимого давления на ци-
линдр, которое не должно превышать 0,3 МПа (3 кгс/см2). Для
улучшения приработки поршни иногда покрывают тонким слоем
олова (0,004...0,006 мм).
Для правильной установки поршней в цилиндр на них в обяза-
тельном порядке наносятся метки. Такие же метки наносят и для
правильного соединения поршня с шатуном.
В момент прохода поршня через ВМТ изменяется направление
действия боковой силы, и поршень перемещается от одной стенки
цилиндра к другой. У быстроходных двигателей и при коротких
шатунах эта сила значительна, и перекладка сопровождается сту-
ками, особенно при холодном двигателе. Избежать стуков при пе-
рекладке поршня можно путем смещения оси поршневого пальца
на 1,4... 1,6 мм в сторону действия максимальной боковой силы.
В результате этого смещения начальная перекладка поршня про-
исходит за 3...4° до ВМТ, когда давление в цилиндрах еще не так
велико. Поршень как бы поворачивается вокруг пальца и его дви-
44
жение несколько тормозится трением в канавках поршневых ко-
лец, что приводит к более плавной перекладке и снижению уров-
ня стуков.
Направляющие (юбки) поршней дизелей также выполняются в
виде конуса овального сечения. Кроме того, в головках поршней
дизелей выполняются камеры сгорания.
Поршневые кольца. В кольцевых канавках головок поршней ус-
танавливаются поршневые кольца. На большинстве двигателей ста-
вят два компрессионных и одно маслосъемное кольцо.
Компрессионные кольца служат для уплотнения поршня в ци-
линдре при его возвратно-поступательном движении, отвода теп-
лоты от головки поршня к цилиндрам и предотвращения прорыва
газов из камер сгорания в картер двигателя.
Кольца изготавливаются из чугуна или стали путем копирного
растачивания для придания им необходимой формы. В свободном
состоянии наружный диаметр колец больше, чем внутренний ди-
аметр цилиндра, поэтому вставляемое в цилиндр кольцо плотно
прижимается к нему. Стык концов кольца называется замком. Для
компенсации теплового расширения при нагреве колец во время
рабочего хода в замке должен оставаться зазор в пределах
0,20... 0,80 мм. При установке колец в канавки поршня замки долж-
ны располагаться под углом 180° Высота компрессионных колец
меньше высоты канавок в головке поршня на 0,04...0,09 мм. Ве-
личина зазора различна для всех колец. Наибольшие зазоры будут
у верхнего кольца, нагревающегося особенно сильно. Чем ниже
расположены кольца, тем меньше у них зазоры. Форма замков у
большинства моделей двигателей прямая, так как такой замок лег-
че изготовить. Количество компрессионных колец зависит от обо-
ротистости двигателя. Чем оборотистее двигатель, тем меньше вре-
мени остается на прорыв газов в картер, а следовательно, нужно
меньше компрессионных колец.
Небольшое количество газов из камер сгорания всегда прони-
кает в картер между внутренними цилиндрическими поверхностя-
ми колец и поршневых канавок, способствуя прижатию колец к
зеркалу цилиндров. Таким образом, компрессионные кольца при-
жимаются к цилиндрам силой упругости и давления газов. Если
поршневое кольцо неплотно прижато к зеркалу цилиндров, то уве-
личивается прорыв газов, что приводит к перегреву колец. В ре-
зультате перегрева масло, находящееся между кольцом и зеркалом
цилиндра, окисляется. Образующиеся при этом углеродистые ве-
щества (лаковые отложения) заполняют зазоры между стенками
канавок поршня и кольцами. Движение колец в канавках затруд-
няется, они перестают свободно перемещаться и пружинить. Это
явление называется пригоранием (закоксовыванием) колец и со-
провождается уменьшением компрессии в цилиндре, потерей мощ-
ности двигателя и повышением расхода масла.
45
Для обеспечения плотного прилегания к стенке цилиндра кольца
изготавливают с неравномерным радиальным удельным давлени-
ем по окружности, что достигается специальной формой отливки
кольца и его механической обработкой.
В поперечном сечении компрессионные кольца могут иметь
различную форму в частности прямоугольную или коническую.
Кольцо конического сечения имеет меньшую опорную поверхность,
поэтому удельное давление на стенку цилиндра будет большим.
Это улучшает контакт кольца с зеркалом цилиндра и обеспечивает
быструю приработку, что увеличивает их долговечность.
Для увеличения срока службы верхнее поршневое кольцо хро-
мируется. Толщина хрома на рабочей поверхности кольца составля-
ет 0,10...0,15 мм, при этом наружный слой хрома толщиной
0,03...0,06 мм — пористый. Хромирование верхнего компрессион-
ного кольца улучшает условия смазывания и увеличивает срок служ-
бы. На нижние компрессионные кольца методом электролитичес-
кого осаждения наносится слой олова толщиной 0,01...0,1 мм, что
обеспечивает быструю приработку к цилиндру и повышает срок служ-
бы колец и цилиндра. В настоящее время от пористого хромирова-
ния переходят к напылению молибдена на наружную поверхность.
Маслосъемные кольца. Внутренняя рабочая поверхность цилин-
дров обильно смазывается. Излишки масла могут проникать в верх-
нюю часть цилиндра и в камеру сгорания, где они частично сгора-
ют, частично окисляются. Все это приводит к перерасходу масла,
отложению нагара на днищах поршней, головках клапанов, стен-
ках камер сгорания, появлению взрывного сгорания рабочей сме-
си и калильному зажиганию.
Проникновению масла в камеры сгорания способствует насос-
ное действие компрессионных колец. Когда поршень движется от
ВМТ к НМТ, кольца под действием трения о зеркало цилиндров и
сил инерции прижаты к верхним стенкам кольцевых канавок, и
зазоры под ними, а также в глубине канавок заполняются маслом.
Когда поршень доходит до НМТ и начинает движение вверх, кольца
прижимаются к нижним стенкам кольцевых канавок и выдавлива-
ют масло через радиальный зазор в пространство над кольцами.
Такой процесс повторяется при каждом движении поршня от вер-
хней мертвой точки к нижней, и наоборот, и масло нагнетается в
камеру сгорания.
Для уменьшения количества перекачиваемого в камеру сгора-
ния масла необходимо снимать с зеркала цилиндров излишки масла.
Для этого устанавливают маслосъемные кольца, изготавливаемые
из чутуна или стали.
Чугунные маслосъемные кольца имеют по наружной окружнос-
ти кольцевую проточку, уменьшающую опорную поверхность коль-
ца, вследствие чего увеличивается удельное давление. Дно канавок
по всей окружности имеет прорези.
/
46
Стальные маслосъемные кольца могут быть четырех- или трех-
элементными. Четырехэлементное маслосъемное кольцо состоит
из двух стальных кольцевых дисков 14, осевого расширителя 16 и
радиального расширителя 15.
Трехэлементное маслосъемное кольцо состоит из двух сталь-
ных кольцевых дисков и одного стального двухфункционального
расширителя. Стальные кольцевые диски покрыты хромом на тол-
щину 0,080...0,130 мм. При установке колец необходимо обра-
щать внимание на метку для правильного расположения их в ка-
навках поршня. Кроме того, при установке поршня в блок ци-
линдров двигателя плоские кольцевые диски 14 нужно устанав-
ливать так, чтобы их замки располагались под углом 180е друг к
другу и под углом 90° к замкам компрессионных колец. Замки
осевого и радиального расширителей должны быть расположены
под углом 90°
Примеры установки поршневых колец в двигателях различных ав-
томобилей. На поршнях двигателя автомобиля ЗИЛ-433100 уста-
навливают по два компрессионных и одному маслосъемному кольцу.
Верхнее компрессионное кольцо изготавливается из высокопроч-
ного чугуна, трапецеидального симметричного сечения с бочкооб-
разной рабочей поверхностью. Нижнее компрессионное кольцо —
из серого легированного чугуна, рабочая поверхность имеет ко-
нусность. Маслосъемное кольцо — из серого легированного чугу-
на коробчатого симметричного сечения с витым пружинным рас-
ширителем. Рабочая поверхность всех колец покрыта хромом.
Поршень двигателя ЗИЛ-5301 имеет три компрессионных коль-
ца. Верхнее изготовлено из высокопрочного чугуна, хромирован-
ное, в сечении имеет форму равнобокой трапеции, что позволяет
устанавливать его в канавку любой стороной. Второе и третье ком-
прессионные кольца — конусные. Для правильной установки в
канавку кольца имеют на торце около замка обозначение «Верх».
Маслосъемное кольцо — коробчатого сечения со спиральным сталь-
ным расширителем.
Двигатель автомобиля ГАЗ-3307 имеет на каждом поршне по
два компрессионных кольца и одному маслосъемному. Маслосъем-
ное кольцо — стальное, состоит из двух плоских стальных хроми-
рованных дисков, осевого и радиального расширителей.
Двигатели ВАЗ-2110, -2111 и -2112 имеют верхнее компресси-
онное кольцо с хромированной бочкообразной наружной поверх-
ностью, нижнее компрессионное кольцо скребкового типа. Мас-
лосъемное кольцо чугунное с хромированными рабочими поверх-
ностями и с разжимной стальной витой пружиной. В канавки пор-
шня кольца устанавливаются с учетом установочных меток.
Двигатель автомобиля «Волга» ГАЗ-31029 на каждом поршне
имеет по два компрессионных кольца. Верхнее компрессионное
кольцо покрыто хромом, нижнее — слоем олова. Маслосъемное
47
кольцо — стальное, состоящее из четырех элементов. Рабочая по-
верхность стальных дисков хромирована.
Двигатели ВАЗ-1111 и -11113 имеют на поршнях по три кольца.
Верхнее компрессионное кольцо с бочкообразной наружной по-
верхностью имеет наружное хромирование. Нижнее компресси-
онное кольцо скребкового типа. Маслосъемное кольцо изготовле-
но из чугуна. Рабочие кромки покрыты хромом. Под кольцо под-
ложена стальная разжимная витая пружина. На кольцах ремонт-
ных размеров ставятся цифры «40» или «80», что соответствует уве-
личению наружного диаметра на 0,4 или 0,8 мм.
Поршни двигателя автомобиля ИЖ-2126 имеют по три кольца.
Все кольца изготовлены из чу!уна. Два из них компрессионные,
третье — маслосъемное.
Поршни двигателей автомобилей «ГАЗель» имеют два комп-
рессионных кольца. Верхнее отлито из высокопрочного, обладаю-
щего высокой упругостью, чугуна. Рабочая кромка имеет хромо-
вое покрытие. Нижнее компрессионное кольцо отлито из серого
чугуна, для лучшей приработки наружная цилиндрическая поверх-
ность покрыта слоем олова толщиной 0,006...0,012 мм. Некоторые
кольца могут иметь на всей поверхности фосфатное покрытие. На
внутренней цилиндрической поверхности нижнего компрессион-
ного кольца имеется выточка. Этой выточкой кольцо должно быть
направлено вверх, в сторону днища поршня. Благодаря этой вы-
точке новые кольца, установленные в цилиндр, несколько выво-
рачиваются и прижимаются к зеркалу цилиндра только кромкой,
что ускоряет и улучшает приработку колец к зеркалу цилиндра.
Нарушение этого правила вызывает резкое увеличение расхода
масла и дымление двигателя. Верхнее компрессионное кольцо
выточки не имеет. Маслосъемное кольцо сборное, четырех- или
трехэлементное. Рабочая цилиндрическая поверхность кольцевых
дисков покрыта слоем хрома толщиной 0,080...0,130 мм.
На двигателях ЗМЗ-4061 и -4063 устанавливаются трехэлемент-
ные маслосъемные кольца. В днищах поршней этих двигателей
имеются цековки (углубления) для предотвращения ударов о днища
поршня головок клапанов при нарушении фаз газораспределения.
В днищах поршней двигателей ЗМЗ-4061 выполнены углубления
для увеличения объема камер сгорания. Такие же углубления име-
ются и на головках поршней двигателей автобусов ПАЗ-3205.
3.8. Поршневые пальцы
Поршневые пальцы предназначены для шарнирного соедине-
ния поршня с шатуном. Они должны быть прочными, так как
воспринимают при рабочем ходе значительные нагрузки, изменя-
ющиеся по величине и направлению. Изготавливаются они из уг-
48
леродистой или малоуглеродистой стали. Пальцы из малоуглеро-
дистой стали подвергают поверхностной цементации на глубину
1... 1,5 мм и поверхностной закалке токами высокой частоты, а
затем отпуску до определенной твердости. Пальцы из углеродис-
той стали подвергают закалке на глубину 1... 1,5 мм. Для уменьше-
ния трения наружная поверхность пальцев полируется. После тер-
мической обработки пальцы имеют твердый износостойкий по-
верхностный слой и вязкую сердцевину, что необходимо для рабо-
ты в условиях ударных и знакопеременных нагрузок.
Поршневой палец 9 (см. рис. 3.5) представляет собой корот-
кую стальную трубку, которая проходит через верхнюю головку
шатуна и концами опирается на бобышки поршня 3 (см. рис. 3.6).
На большинстве современных двигателей применяются плаваю-
щие пальцы. Такие пальцы свободно устанавливаются в головке
шатуна и в бобышках поршня. Для удержания пальца от осевого
перемещения в бобышках поршня выполняются канавки 2 для
стопорных колец. После установки пальца в эти канавки встав-
ляются пружинные стопорные кольца 8 (см. рис. 3.6). Плаваю-
щие пальцы равномерно изнашиваются по всей окружности, по-
этому работают дольше. При нагреве стальные пальцы расширя-
ются меньше, чем алюминиевые поршни, что приводит к появ-
лению стуков при работе холодного двигателя. Для предотвраще-
ния стуков при сборке шатунно-поршневой группы поршень пред-
варительно нагревают до температуры 70... 80 °C, а затем поршень
и шатун соединяют пальцем. После охлаждения палец оказыва-
ется зажатым в бобышках поршня. При работе двигателя пор-
шень нагревается, палец высвобождается и может свободно про-
ворачиваться в бобышках поршня и в верхней головке шатуна.
Поршень двигателя автомобиля ЗИЛ-433100 необходимо нагре-
вать до температуры 80... 100 °C.
У некоторых двигателей (ВАЗ-1111, -11113) палец запрессовы-
вается в верхнюю головку шатуна, где он остается неподвижным
при работе двигателя. Установка пальца производится следующим
образом. Шатун нагревают в электропечи до 240 °C, закрепляют в
тисках, надевают на него поршень так, чтобы отверстия в бобыш-
ках совпали с отверстием в верхней головке шатуна, и проталкива-
ют в отверстие палец. Такие пальцы изнашиваются однобоко, а не
по всей поверхности, как плавающие.
3.9. Шатуны
Конструкция. Шатун передает усилия через палец на поршень и
с поршня на коленчатый вал двигателя при рабочем ходе. Он пре-
образует возвратно-поступательное движение поршня во враща-
тельное движение коленчатого вала.
49
Рис. 3.7. Шатун:
1 — гайка; 2 — болт; 3, 14 — отверстия
для масла; 4 — стержень шатуна; 5 —
бронзовая втулка; 6 — отверстие для
прохода масла к поршневому пальцу;
7 — верхняя головка шатуна; <? — но-
мер нижней головки; 9 — нижняя го-
ловка шатуна; 10— крышка нижней го-
ловки; 11 — стопорная шайба; 12 — мет-
ка; 13 — вкладыши; 75 — усик; 16 —
паз в головке шатуна
Основными частями шатуна
являются стержень 4, верхняя го-
ловка 7 и нижняя головка 9 с
крышкой 10 (рис. 3.7). Стержень
шатуна воспринимает большие
нагрузки, изменяющиеся по ве-
личине и направлению, подвер-
гается сжатию, изгибу и растя-
жению. Чтобы выдержать такие
нагрузки, шатун должен быть
прочным и жестким, а для
уменьшения возникающих инер-
ционных сил — как можно бо-
лее легким. Такие нагрузки при
одинаковом расходе металла луч-
ше всего выдерживают стержни
двутаврового сечения. Стержень
шатуна имеет постепенно увели-
чивающееся сечение, плавно пе-
реходящее в нижнюю головку.
Верхняя головка делается не-
разъемной.
Шатун совершает сложное
движение. Верхняя головка ша-
туна в основном движется воз-
вратно-поступательно и, кроме
того, отклоняется на небольшой
угол относительно бобышек
поршня. Чтобы она не истерлась о бобышки, они делаются на
2...4 мм короче, чем посадочное гнездо бобышек в головке шатуна.
Нижняя головка вращается вместе с шатунной шейкой, одно-
временно совершая возвратно-поступательное и колебательное
движение. Нижние головки делают разъемными с разрезом, пер-
пендикулярным оси шатуна. Такой разрез применяется почти на
всех моделях автомобилей. В двигателях ЯМЗ-236 плоскость разъе-
ма нижней головки расположена под углом к оси шатуна. Это
сделано по той причине, что она не может свободно проходить
через цилиндр при монтаже и демонтаже поршня вместе с шату-
ном.
Шатуны штампуют из высококачественной углеродистой или
легированной стали и после штамповки подвергают механической
и термической обработке (закалке и отпуску).
Для уменьшения трения в верхнюю головку шатуна запрессо-
вывается втулка, выполняющая роль подшипника скольжения. Ма-
териал для изготовления втулок применяется различный. На дви-
гателях автомобилей ЗИЛ-433100, ВАЗ-2110, -2111, -2112 приме-
50
няют сталебронзовые втулки, а на двигателях автомобилей
«ГАЗель» — втулки из оловянистой бронзы.
Для смазывания поршневых пальцев в верхних головках и во
втулках имеются специальные отверстия 6 (см. рис. 3.7).
Сборка. Нижняя разъемная головка состоит из арки, выпол-
ненной совместно со стержнем и съемной крышкой, которая со-
единена с аркой болтами. Болты крепления крышек и гайки ша-
тунных болтов изготовлены из легированной стали и термически
обработаны. Гайки шатунных болтов затягиваются моментом силы
6,8...7,5 Нм (6,8...7,5 кг-м2/с2) и стопорятся герметиком «Уни-
гер-9». В некоторых двигателях при отсутствии герметика приме-
няется специальная штампованная гайка. У ЗИЛ-433100 крышка
крепится к шатуну двумя болтами с гайкой, посадка стержня болта
в шатуне плотная, в крышке — свободная. У всех двигателей ниж-
ние головки шатунов обрабатываются в сборе с крышками и по-
этому не взаимозаменяемы. Чтобы при сборке не перепутать крыш-
ки и шатуны, на них клеймится номер цилиндра, в который они
устанавливаются. При сборке эти номера должны быть располо-
жены с одной стороны. Кроме того, углубления в крышке и арке
стержня шатуна для фиксирующих выступов вкладышей также
должны находиться с одной стороны.
У многих двигателей в теле шатуна у нижней головки имеется
отверстие диаметром 1,5 мм, через которое в момент совпадения
его с масляным каналом в шатунной шейке выбрасывается струя
масла и смазывает зеркало цилиндров. Это отверстие должно быть
направлено в правую сторону двигателя, т. е. в сторону, противо-
положную распределительному валу.
Ширина нижних головок шатунов V-образных двигателей мень-
ше, чем у однорядных двигателей, а диаметр больше. Это объясня-
ется тем, что у V-образных двигателей на каждой шатунной шейке
устанавливаются по два шатуна.
При сборке шатунов с поршнями двигателя ГАЗ-3307 необхо-
димо соблюдать следующий порядок: шатуны левого ряда цилинд-
ров устанавливать так, чтобы номер на шатуне и метка на его крыш-
ке были обращены к передней части двигателя, а правого ряда —
наоборот. Поршни соединяются с шатунами так, чтобы во всех
случаях надпись на поршне «Перед» была обращена к передней
части двигателя.
Роль подшипников в нижней головке шатуна выполняют вкла-
дыши. Они изготавливаются из малоуглеродистой стальной лен-
ты, покрытой тонким слоем антифрикционного сплава. У двига-
телей «ГАЗель» антифрикционный слой состоит из высокооловя-
нистого алюминиевого сплава, у двигателей «Волга» ГАЗ-31029,
ЗИЛ-5301, ИЖ-2126 вкладыши сталеалюминиевые. Дизель ЗИЛ-
433100 имеет трехслойные вкладыши с антифрикционным слоем
из свинцовистой бронзы.
51
Чтобы предотвратить проворачивание вкладышей внутри ниж-
них головок шатунов, на вкладышах выштамповываются усики 75,
а на арке и крышке нижней головки шатуна прорезаются пазы 16,
в которые входят усики вкладышей. При сборке пазы на крышках
должны находиться против пазов арки шатуна.
ЗЛО. Подвеска силового агрегата
В силовой агрегат входят двигатель, механизм сцепления и ко-
робка передач. Современные двигатели имеют хорошую уравнове-
шенность, но при работе все-таки возникают вибрации, которые
передаются на раму автомобиля. При движении по неровным до-
рогам и особенно при переезде канав и кюветов происходят пере-
косы рамы, создающие напряжения в блоках цилиндров, которые
могут привести к поломкам. Для предотвращения этого двигатели
должны крепиться к раме не жестко, а на резиновых подушках.
Двигатели могут крепиться к раме в трех, четырех и пяти точках.
Двигатель автомобиля ЗИЛ-433100 имеет переднюю и заднюю
опоры (рис. 3.8). Передняя часть двигателя крепится четырьмя
болтами к кронштейну 2 передней опоры. Горизонтальная полка
кронштейна находится между нижней 1 и верхней 3 резинометал-
лическими подушками, которые крепятся к первой поперечине
рамы автомобиля. Задних опор две. Они разборные с клиновым
резиновым элементом. С обеих сторон двигатель четырьмя болта-
ми прикреплен к задним кронштейнам 4. Резиновая подушка 8 со
вставленным в нее башмаком 9 зажимается стяжным болтом меж-
ду кронштейном опоры и крышкой 5. Стяжной болт вставлен во
втулку 77. Между крышкой 5и кронштейном задней опоры /вло-
жены регулировочные прокладки 6, компенсирующие усадку ре-
зиновой подушки 8. Эти прокладки необходимо удалять через.
50 000 км пробега автомобиля. Опорные кронштейны силового аг-
регата и башмаки опор соединяются болтами с самостопорящими-
ся гайками.
Двигатель автомобиля «Волга» ГАЗ-31029 крепится в трех точ-
ках на резиновых подушках: две опоры расположены в передней
части блока цилиндров по его сторонам, а третья опора располо-
жена сзади, под передней частью удлинителя коробки передач.
Двигатель автомобиля ГАЗ-3307 прикреплен к раме в четырех
точках, две из которых расположены в передней части блока ци-
линдров, а две — сзади. Опорами сзади являются лапы картера
маховика и сцепления.
Двигатели автомобилей ВАЗ-2110, -2111, -2112 крепятся в трех
точках. Задней опорой является кронштейн, к которому при по-
мощи болта через два ограничителя крепится подушка задней опоры
к кузову автомобиля. На правом и левом лонжеронах закреплены
52
Рис. 3.8. Подвеска силового агрегата:
а - передняя опора; б — задняя опора; 7 — нижняя подушка; 2 — кронштейн
передней опоры; 3 — верхняя подушка; 4 — задний кронштейн; 5 — крышка; 6 —
регулировочная прокладка; 7 — кронштейн задней опоры; 8 — резиновая подуш-
ка; 9 — башмак; 10 — стяжной болт; II — втулка
кронштейны, к которым через резиновые подушки крепятся крон-
штейны правой и левой опор двигателя.
Для подвески двигателя автомобиля ИЖ-2126 на блоке цилинд-
ров закреплены узлы правой и левой подвески. Задняя опора дви-
гателя крепится двумя болтами к съемной поперечине. Под опора-
ми двигателя установлены резиновые подушки.
Подвеска двигателей автомобилей семейства «ГАЗель» состоит
из двух кронштейнов двигателя, двух резиновых подушек, распо-
ложенных по обеим сторонам в передней части двигателя, и зад-
ней резиновой подушки под удлинителем коробки передач. Рези-
новые подушки устанавливаются на поперечниках рамы.
53
Двигатели автомобилей ВАЗ-1111 и -11113 крепятся к подрам-
нику кузова в трех точках. Сзади двигатель имеет кронштейн зад-
ней опоры и саму заднюю опору. Для крепления левой стороны
двигателя имеется кронштейн левой опоры и левая опора подвес-
ки. Третьей точкой крепления является передняя опора подвески
и кронштейн левой опоры. Снятие силового агрегата с автомобиля
производится вместе с подрамником. При этом валы привода пе-
редних колес отсоединяются от колес и снимаются вместе с сило-
вым агрегатом. Под опоры двигателя укладывают резиновые по-
душки.
Резиновые подушки, находящиеся под опорами, снижают удар-
ные нагрузки на двигатель при движении автомобиля и уменьша-
ют вибрацию рамы и кузова. Кроме того, опоры удерживают дви-
гатель от продольного смещения при выключении сцепления, рез-
ком разгоне или торможении автомобиля. Для этой же цели на
многих двигателях имеются реактивные тяги, соединяющие дви-
гатель с поперечной рамой.
Контрольные вопросы
1. Для чего предназначен кривошипно-шатунный механизм?
2. Как устроены блоки цилиндров и из каких материалов их изготав-
ливают? Перечислите преимущества и недостатки этих материалов.
3. Как устроены головки блока цилиндров и их прокладки?
4. Для чего предназначены и как устроены коленчатые валы? Из каких
материалов и как они изготавливаются? В чем преимущества и недостат-
ки этих материалов?
5. Для чего предназначены и как устроены шатуны и их подшипники?
6. Для чего предназначены и как устроены поршни?
7. Расскажите о назначении, устройстве и работе поршневых колец.
8. Расскажите о назначении, устройстве и работе поршневых пальцев.
9. Объясните устройство и назначение маховика.
10. Каким образом удерживаются коленчатые валы различных моде-
лей двигателей от осевого смещения?
11. Объясните назначение и устройство коренных подшипников ко-
ленчатого вала.
Глава 4
ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ
4Л. Типы газораспределительных механизмов
Газораспределительный механизм служит для своевременного
впуска в цилиндр горючей смеси (у карбюраторных двигателей)
или воздуха (у дизелей) и для выпуска отработавших газов. При
тактах сжатия и рабочего хода газораспределительный механизм
надежно изолирует камеры сгорания от окружающей среды.
Все четырехтактные карбюраторные двигатели и дизели име-
ют клапанные газораспределительные механизмы. У этих двига-
телей впуск горючей смеси или воздуха происходит через впуск-
ные клапаны, а выпуск отработавших газов — через выпускные
клапаны.
У двухтактных двигателей роль клапанов выполняют три окна:
выпускное, впускное и продувочное. Процесс газораспределения
у двухтактных двигателей реализуется с помощью кривошипно-
шатунного механизма, который при возвратно-поступательном дви-
жении поочередно открывает и закрывает окна, осуществляя впуск
в цилиндр горючей смеси или выпуск отработавших газов, а также
сжатие рабочей смеси и рабочий ход.
Газораспределительные механизмы мотут иметь нижнее или
верхнее расположение клапанов.
Газораспределительные механизмы с нижним расположением
клапанов и распределительного вала (рис. 4.1, а). В настоящее вре-
мя они встречаются редко (двигатели автомобилей ЗИЛ-157КД и
ГАЗ-52-04). Распределительный вал в этом случае расположен в
блоке цилиндров 19, и на его кулачки 10 непосредственно опира-
ются толкатели 9, в которые ввернуты регулировочные болты 7 с
контргайками 8. Гнездо клапана 2 запрессовано в блок цилиндров,
а сам клапан помещен в направляющей втулке 5. Закрывается кла-
пан пружиной 4, одним концом упирающейся в блок цилиндров,
а другим — в тарелку пружины 6. Тарелка пружины удерживается
на нижнем конце стержня клапана при помощи сухарей 5, встав-
ленных в кольцевую проточку. Преимуществом такого механизма
является простота устройства, небольшое количество деталей и низ-
кая стоимость. К недостаткам относят сложность регулировки теп-
ловых зазоров между стержнем клапана и регулировочным болтом
толкателя. Наполнение цилиндров при нижнем расположении кла-
панов недостаточное, так как горючей смеси для поступления в
55
цилиндр нужно проделать сложный путь, проходя горизонталь-
ные участки и подъемы.
Газораспределительные механизмы с верхним расположением кла-
панов и нижним расположением распределительного вала (рис. 4.1, б).
Такие механизмы имеют более сложное устройство и применяются
на двигателях автомобилей ЗИЛ-433100, -5301, «ГАЗель», «Волга»,
ГАЗ-ЗЗО7. У этих двигателей распределительный вал 10расположен
в блоке цилиндров 19. На кулачки вала опираются толкатели 9,
Рис. 4.1. Газораспределительный механизм:
а — с нижним расположением клапанов и распределительного вала; б — с верхним
расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала; в —
с верхним расположением клапанов и распределительного вала; / — седло клапана;
2 — клапан; 3 — направляющая втулка; 4 — пружина; 5 — сухарь; 6 — тарелка
пружины клапана; 7 — регулировочный болт; 8 — контргайка; 9 — толкатель; 10 —
кулачок распределительного вала; 11 — свеча зажигания; 12 — опорная шайба; 13 —
маслоотражательный колпачок клапана; 14 — крышка головки блока; 15 — коро-
мысло; 16 — регулировочный винт; 17 — ось коромысла; 18 — штанга; 19— блок
цилиндров; 20 — наконечник; 21 — внешняя пружина; 22 — внутренняя пружина
56
которые при помощи штанг 18 через регулировочные винты 16 пе-
редают усилие на коромысло /5, а с него на стержень клапана 2.
Седло клапана 1 запрессовано в головку блока цилиндров. Меха-
низм более сложный и дорогой по сравнению с механизмом с ниж-
ним расположением клапанов, но процесс регулировки тепловых
зазоров намного проще, так как подготовительная работа заключа-
ется в снятии крышки головки блока 14. При таком механизме улуч-
шается наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом, а также
очистка цилиндров от отработавших газов.
Механизм газораспределения с верхним расположением клапа-
нов и распределительного вала (рис. 4.1, в). Он проще по устрой-
ству, так как у него отсутствуют толкатели и штанги. Коромысла
75 устанавливаются на осях коромысел 17 и одним концом опира-
ются на кулачки распределительного вала 10. В другой конец ввер-
нут регулировочный винт 16, который и передает усилия на стер-
жень клапана 2. Недостатком этого механизма является более слож-
ное устройство привода распределительного вала. Распределитель-
ный вал имеет цепной (ИЖ-2126) или ременный (ВАЗ-2110, -2111,
-2112, -1111, -11113) привод. Ремни или цепи при эксплуатации
растягиваются, поэтому нужно иметь специальные регулировоч-
ные устройства. Верхнее расположение распределительного вала
применяют в быстроходных двигателях, так как в этом случае дви-
жение передается от кулачка распределительного вала через коро-
мысло на клапан и можно отказаться от промежуточных деталей
механизма газораспределения (толкателей и штанг), имеющих воз-
вратно-поступательное движение и большую инерцию.
Во время сжатия и рабочего хода клапаны неподвижны и пру-
жинами плотно прижаты к гнездам, закрывая впускные и выпуск-
ные каналы. При вращении коленчатого вала вращение через ше-
стерни передается на распределительный вал, который, вращаясь,
кулачками набегает на толкатели и поднимает их вместе со штан-
гами. Штанга поворачивает на оси коромысло, которое бойком
нажимает на стержень клапана и опускает его, открывая впускной
или выпускной трубопроводы. При дальнейшем вращении рас-
пределительного вала кулачок выходит из-под толкателя, освобож-
дая толкатель и коромысло, и клапанный механизм под действием
пружин возвращается в первоначальное положение. Затем весь про-
цесс повторяется.
4.2. Распределительные зубчатые колеса
На двигателях грузовых автомобилей распределительные валы
приводятся во вращение зубчатыми колесами, установленными на
коленчатом и распределительном валах. Для правильного соеди-
нения шестерен на них имеются специальные метки. На двигате-
57
лях автомобиля ЗИЛ-5301 шестерня коленчатого вала приводит во
вращение промежуточную шестерню, от которой получают вра-
щение шестерня распределительного вала и шестерня привода на-
соса высокого давления. Распределительные шестерни выполне-
ны косозубыми, поскольку такие шестерни работают менее шум-
но, чем прямозубые, плавнее входят и выходят из зацепления.
Удельная нагрузка на зубья у них меньше, так как в зацеплении
одновременно находится больше зубьев, чем у прямозубых шесте-
рен. Для этой же цели шестерни распределительных валов двига-
телей автомобилей «Волга» ГАЗ-31029, «ГАЗель», ГАЗ-3307 изго-
тавливают из текстолита. Шестерни распределительных валов дви-
гателей автомобилей ЗИЛ и КамАЗ изготавливают из чугуна. Рас-
пределительные шестерни коленчатого вала изготавливают из ста-
ли или из легированного чугуна.
Для привода распределительного вала двигателя автомобиля ИЖ-
2126, расположенного на головке блока, на коленчатом и на рас-
пределительном валах установлены звездочки, соединенные це-
пью. Натяжение цепи регулируется натяжной звездочкой, уста-
новленной на рычаге нажимного устройства.
На двигателях ЗМЗ-4061 и -4063 привод двух распределитель-
ных валов, установленных также на головке блока, осуществляет-
ся двухступенчатой цепью. Цепь втулочная, двухрядная. Первая
ступень передает вращение на промежуточный вал, вторая приво-
дит во вращение распределительные валы впускных и выпускных
клапанов. Звездочки коленчатого, промежуточного и распредели-
тельных валов изготовлены из высокопрочного чугуна. На торцы
звездочки коленчатого вала, ведомой звездочки промежуточного
вала и звездочек распределительных валов наносят установочные
метки. Для регулировки натяжения цепей
имеются гидронатяжители отдельно для
нижней и верхней цепей с упорными баш-
маками.
При верхнем расположении клапанов и
распределительного вала у двигателей ав-
томобилей ВАЗ-2110, -2111, -2112, -1111 и
-11113 привод распределительного вала
Рис. 4.2. Схема привода распределительного
вала:
1 — зубчатый шкив коленчатого вала; 2 — зубчатый
шкив насоса охлаждающей жидкости; 3 — натяжной
ролик; 4 — задняя защитная крышка; 5 — зубчатый
шкив распределительного вала; 6 — зубчатый ремень;
7 — ось натяжного ролика; А — установочный выступ
на задней защитной крышке; Б ~ метка на шкиве
распределительного вала; В — метка на крышке масля-
ного насоса; Г — метка на шкиве коленчатого вала
58
осуществляется от шкива коленчатого вала 7 зубчатым ремнем 6
(рис. 4.2).
Зубчатый ремень, перекинутый через зубчатый шкив привода
насоса охлаждающей жидкости 2, натяжной ролик 3 и зубчатый
шкив распределительного вала 5, приводит в работу насос. Для пра-
вильной установки привода имеются установочные метки на шки-
ве коленчатого вала (Г) и крышке масляного насоса (В), а также
на зубчатом шкиве распределительного вала (Б), которую необхо-
димо совмещать с установочным выступом А на задней защитной
крышке 4.
Гидравлические натяжители, применяемые в цепном приводе
распределительных валов двигателей ЗМЗ-4061 и -4063, исключа-
ют необходимость регулировки натяжения цепей.
4.3. Распределительные валы
Распределительный вал предназначен для своевременного от-
крытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. Плотное зак-
рытие клапанов обеспечивается пружинами, установленными на
стержнях клапанов.
Изготавливают валы методом штамповки из стали (двигатели
автомобилей ЗИЛ-433100 и КамАЗ) или отливают из чугуна (дви-
гатели автомобилей «Волга» ГАЗ-31029, ВАЗ-2110, -2111, -2112,
-1111, -11113, «ГАЗель»).
Распределительный вал, показанный на рис. 4.3 имеет пять
опорных шеек 7. Валы автомобилей ВАЗ-1111 и -11113 трехопор-
ные, а двигатель ЯМЗ-741 имеет шесть опорных шеек. Для откры-
тия и закрытия клапанов имеются кулачки толкателей выпускных
9 и впускных 10 клапанов. Для привода топливного насоса на рас-
пределительном валу установлен эксцентрик 8, а для привода мас-
ляного насоса и прерывателя-распределителя — шестерня 24. На
переднем конце вала на шпонке установлена шестерня привода
распределительного вала. Опорные шейки распределительных ва-
лов вращаются во втулках 77, выполняющих роль подшипников.
Втулки у различных моделей двигателей отличаются друг от
друга. У автомобилей ЗИЛ-5301 они сталеалюминиевые, на двига-
телях ЯМЗ-740 и -741 ~ бронзовые. Распределительные валы дви-
гателей автомобилей «ГАЗель» своими опорными шейками опира-
ются непосредственно на поверхность расточек в алюминиевом
блоке цилиндров. У ЗИЛ-5301 первая втулка из алюминиевого
сплава, остальные — чугунные.
От осевого перемещения распределительные валы двигателей
автомобилей КамАЗ, ЗИЛ-433100, ГАЗ-3307, «Волга» ГАЗ-31029,
«ГАЗель» удерживаются упорным фланцем 5 и распорной втул-
кой 6.
59
17 18
15
20
14
13
21
12
22
Рис. 4.3. Распределительный вал и детали газораспределитель-
ного механизма:
1 — метка для установки шестерни газораспределения; 2 — шестерня
привода распределительного вала; 3 — гайка распределительного вала;
4 — валик привода датчика ограничителя оборотов; 5 — упорный фла-
нец распределительного вала; 6 — распорное кольцо шестерни распре-
делительного вала; 7 — опорные шейки распределительного вала; 8 —
эксцентрик привода штанги топливного насоса; 9 — кулачки толкателя
выпускного клапана; 10 — кулачки толкателя впускного клапана; 11 —
втулка подшипника шейки распределительного вала; 12 — впускной
клапан; 13 — направляющая втулка клапана; 14 — шайба пружины впус-
кного клапана; 15 — пружина клапана; 16 — ось коромысла; 17 — коро-
мысло клапана; 18 — регулировочный винт коромысла клапана; 19 —
стойка оси коромысел; 20 — механизм вращения выпускного клапана;
21 — выпускной клапан; 22 — штанга толкателя клапана; 23 — толкате-
ли клапанов; 24 — шестерня привода прерывателя — распределителя
зажигания и масляного насоса
15
21
4
Наружный диаметр распорной втулки меньше, чем внутренний
диаметр отверстия упорного фланца, поэтому фланец надевается
поверх распорной втулки и двумя болтами крепится к блоку ци-
линдров. Распорная втулка на 0,1 ...0,2 мм шире фланца. Благода-
ря такому устройству распределительный вал может перемещаться
на 0,1 ...0,2 мм.
Распределительные валы двигателей автомобилей ВАЗ-2110,
-2111, -2112, -1111 и -11113 удерживаются от осевого перемеще-
ния фланцем, устанавливаемым между головкой цилиндров (с кор-
пусом подшипников) и корпусом вспомогательных агрегатов.
У двигателя автомобиля ЗИЛ-5301 и его модификаций распре-
делительный вал удерживается от осевого перемещения передней
втулкой опорной шейки (со стороны вентилятора), имеющей спе-
циальный упорный бурт. Эта втулка изготовлена из алюминиевого
сплава. Для повышения износостойкости рабочая поверхность ку-
лачков и эксцентрика привода бензинового насоса чугунных валов
отбелена до высокой твердости. Зубья шестерни привода масляно-
го насоса закалены.
У стальных распределительных валов поверхности кулачков и
опорных шеек упрочнены закалкой токами высокой частоты.
Опорные шейки валов могут иметь одинаковые диаметры (дви-
гатель автомобиля ГАЗ-3307) или разные (двигатели автомобилей
«Волга» ГАЗ-31029 и «ГАЗель» всех модификаций).
4.4. Толкатели
Усилия от кулачков распределительного вала к клапану или
штанге передают толкатели. Они же воспринимают и боковые уси-
лия, возникающие при вращении кулачков распределительного
вала. Толкатели подвергаются действию переменных нагрузок,
имеющих динамический характер, следовательно, должны иметь
износостойкие рабочие поверхности и малую массу. Для уменьше-
ния массы толкатели выполняют пустотелыми.
В двигателях с нижним расположением клапанов применяются
тарельчатые толкатели со сферической опорной поверхностью.
Кулачок 10 (см. рис. 4.1, а) распределительного вала касается опор-
ной части толкателя сбоку от оси стержня и имеет небольшую
конусность. Благодаря такому устройству толкателя и кулачка тол-
катель вращается во время вращения распределительного вала, что
обеспечивает равномерный износ опорной поверхности. Для регу-
лировки тепловых зазоров в стержень толкателя 9 ввернут регули-
ровочный болт 7 с контргайкой 8.
У двигателей с верхним расположением клапанов и нижним
расположением распределительных валов (см. рис. 4.1, б) толкате-
ли выполнены в виде пустотелого поршня, внутрь которого входит
61
Рис. 4.4. Детали привода клапанов
дизелей:
7 --- ось; 2 — ролик; 3 — толкатель; 4 —
штанга; 5 — регулировочный винт; 6 —
коромысло
штанга. Нижний конец штанги
смазывается маслом, стекающим
по штанге. В толкателе имеется
отверстие, через которое выте-
кающее масло смазывает направ-
ляющие втулки и кулачки рас-
пределительного вала. Таких от-
верстий может быть два. Торец
толкателя, контактирующий с
кулачком, наплавлен отбелен-
ным чугуном, сами толкатели
стальные. Для равномерного из-
носа опорная часть толкателя
делается сферической, а кулачок
имеет конусность, что приводит
к вращению толкателя во время работы двигателя.
Рычажные подвесные толкатели применяют на двигателях дизе-
лей. В приливах толкателя установлена ось ролика, на которой в
игольчатом подшипнике вращается ролик 2. Ролик при работе дви-
гателя катится по поверхности кулачка распределительного вала.
У этих толкателей трение скольжения заменено на трение каче-
ния, что способствует уменьшению износа толкателя и поверхно-
сти кулачка вала (рис. 4.4).
При верхнем расположении клапанов и распределительного вала
(двигатели автомобилей ВАЗ-2110, -2111, -1111 и -11113) толкате-
ли 3 имеют форму стакана, в перевернутом виде надетого на кла-
пан 2 (рис. 4.5). В наружном днище толкателя выполнено кольце-
вое углубление для укладки ре-
гулировочных шайб б, подбором
толщины которых регулируется
Рис. 4.5. Механизм привода клапа-
нов при верхнем расположении кла-
панов и распределительного вала:
1 — головка цилиндров; 2 — клапан; 3 —
толкатель; 4 — корпус подшипников
распределительного вала; 5 — распре-
делительный вал; 6 — регулировочная
шайба; 7 — маслоотражательный кол-
пачок; А — зазор между кулачком и ре-
гулировочной шайбой
62
тепловой зазор А между толкателем и кулачком распределительно-
го вала 5.
На двигателях ЗМЗ-4061 и -4063 автомобилей «ГАЗель» и на
двигателях автомобилей ВАЗ-2112 применены гидротолкатели. Эти
двигатели имеют распределительные валы для впускных и выпуск-
ных клапанов. Каждый цилиндр имеет по два впускных и два вы-
пускных клапана. Над каждым клапаном располагаются гидротол-
катели. Гидротолкатели стальные, выполнены в виде цилиндри-
ческого стакана с плунжерной парой и шариковым обратным кла-
паном. На наружной поверхности стакана имеются кольцевая ка-
навка и отверстие для подвода масла внутрь толкателя из магист-
рали головки блока цилиндров. Наружная поверхность и торец
толкателя нитроцементированы. Толкатели устанавливаются в от-
верстиях головки блока цилиндров. Гидравлические толкатели ис-
ключают необходимость регулировки зазора между толкателями и
клапанами.
4.5. Клапаны
Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные кана-
лы, по которым в цилиндры поступает горючая смесь или воздух и
выходят отработавшие газы. Клапаны должны надежно изолиро-
вать цилиндр от впускного и выпускного трубопроводов во время
тактов сжатия и рабочего хода, а также оказывать минимальное
сопротивление движению газов в открытом положении.
Конструкция. Клапан состоит из головки и стержня, на кон-
це которого имеются кольцевые проточки. Клапанный узел со-
стоит из самого клапана 1 (рис. 4.6), вставленного в направляю-
щую втулку 2, стопорного кольца 3, маслоотражательного кол-
пачка 4, опорной шайбы пружины 5, внутренней пружины 6,
наружной пружины 7, тарелки пружин 8, двух сухарей 9, толка-
теля 11 и регулировочной шайбы 10. Плавный переход от стер-
жня к головке уменьшает сопротивление при обтекании газами,
особенно при такте впуска, увеличивает прочность клапана, улуч-
шает теплоотвод. Головка клапана может быть плоской, выпук-
лой, тюльпанообразной. Она должна иметь хорошую сопротив-
ляемость короблению, так как головки выпускных клапанов мо-
гут нагреваться до 850 °C, а впускных — до 400 °C. Для улучше-
ния обтекаемости и снижения гидравлических потерь переход
от головки к стержню выполняется плавным, с большим радиу-
сом. Головки выпускных клапанов плоские. Они проще в изго-
товлении и обладают необходимой жесткостью. Головки впуск-
ных клапанов для уменьшения веса и инерционных сил делают
тюльпанообразными. Диаметры головок впускных и выпускных
клапанов могут быть одинаковыми, однако чаще головки впуск-
63
Рис. 4.6. Детали клапанного узла:
1 — клапан; 2 — направляющая втулка;
3 — стопорное кольцо; 4 — маслоотра-
.10 жательный колпачок; 5 — опорная шай-
ба пружин; 6 — внутренняя пружина;
]j 7— наружная пружина; 8 — тарелка пру-
жин; 9 — сухарь; 10 — регулировочная
шайба; 11 — толкатель
ных клапанов имеют больший
диаметр для улучшения напол-
нения цилиндра горючей сме-
сью или воздухом. Для умень-
шения сопротивления при
впуске впускные клапаны авто-
мобилей ВАЗ-2110, -2111,
-2112, -1111, -11113 и ИЖ-2126
наклонены к оси цилиндра. Для
повышения надежности и гер-
метичности сопряжения кла-
пан-седло на головке клапана
есть фаска, которую шлифуют,
а затем притирают по месту специальными пастами. Контакт-
ный поясок на фаске должен иметь ширину не менее 0,5 мм.
Повышение надежности сопряжения достигается наплавкой на
фаску специального износостойкого сплава. У выпускных кла-
панов двигателей автомобилей «ГАЗель» на фаску наплавляют
хромоникелевый сплав. У двигателя автомобиля ЗИЛ-433100 на
оба клапана наплавляется сплав ЭП-616-Б.
Материалы. Клапаны изготовляют, из жаропрочных сталей:
впускной — из хромокремнистой, выпускной — из хромоникель-
марганцовистой с присадкой азота. У ЗИЛ-433100 клапаны из жа-
ропрочной стали с хромовым покрытием. Тарелки пружин клапа-
нов и сухари изготовляют из малоуглеродистой стали и подверга-
ют поверхностной нитроцементации.
Фаски клапанов выполняют под углом 30 и 45° Клапан с фас-
кой под углом 45° при одинаковом подъеме имеет меньшие про-
ходные сечения, чем клапан с фаской под углом 30°, однако обес-
печивает лучшую центровку в седле и большую жесткость голов-
ки. Поэтому фаску под углом 30° применяют главным образом для
впускных клапанов форсированных двигателей.
У некоторых двигателей, например ЗИЛ-508.10, для лучшего
охлаждения в стержне выпускного клапана 1 высверлен канал, ча-
стично заполненный натрием 11. При нагреве натрий плавится и,
испаряясь, отбирает теплоту у головки клапана и передает его че-
рез направляющую втулку 12 стенкам головки блока цилиндров 16
(рис. 4.7).
64
1
5 6
Рис. 4.7. Выпускной клапан двигателя автомобиля ЗИЛ-508.10 с меха-
низмом вращения:
а — выпускной клапан и механизм вращения; б—г — соответственно начальное,
рабочее и конечное положения механизма вращения; 1 — выпускной клапан; 2 —
корпус механизма вращения; 3 — шарик; 4 — опорная шайба; 5 — замковое коль-
цо; 6— пружина клапана; 7 — тарелка пружины; 8— сухарь; 9 — дисковая пружи-
на; 10 — возвратная пружина; 11 — натриевый наполнитель; 12 — направляющая
втулка; 13 — седло клапана; 14 — жаростойкая наплавка; 15 — заглушка; 16 —
головка блока
Направляющие втулки 12 обеспечивают перпендикулярное от-
носительно седла 13 перемещение клапана. На двигателях
ЗМЗ-4061 и -4063 втулки изготавливают из серого чугуна. Двига-
тели автомобилей «ГАЗель» имеют направляющие втулки, изго-
товленные прессованием с последующим спеканием из смеси же-
лезного, медного и графитового порошка с добавлением дисуль-
фида молибдена для повышения износостойкости. Направляю-
щие втулки двигателя автомобиля ИЖ-2126 металлокерамичес-
3 Пехальский
65
кие. Они легко обрабатываются и, обладая пористостью, хорошо
удерживают масло, благодаря чему уменьшается износ стержней
клапанов и втулок.
Между стержнем клапана и втулкой имеется зазор, необходи-
мый для скольжения клапана. При такте впуска создается разность
давлений: в цилиндре — разрежение, а под крышкой головки бло-
ка — давление атмосферное. За счет этого масло продавливается
внутрь цилиндра. Для уменьшения продавливания масла на на-
правляющую втулку клапана надевается маслоотражательный кол-
пачок 7 (см. рис. 4.5), изготовленный из маслобензостойкой рези-
ны, а сам зазор делается минимальным (0,05...0,08 мм).
Пружины. В закрытом состоянии клапаны удерживаются пред-
варительно сжатыми пружинами. Каждый клапан закрывается од-
ной пружиной у двигателей автомобилей ЗИЛ-433100, ГАЗ-3307 и
ВАЗ-2112 или двумя (двигатели автомобилей КамАЗ, «ГАЗель»,
ВАЗ-2110, -2111, -1111, -11113, ИЖ-2126, «Волга» ГАЗ-31029,
ЗИЛ-5301).
Клапанные пружины служат для закрытия клапанов и плотной
посадки их в гнезда, воспринимают инерционные усилия, возни-
кающие при работе механизма газораспределения. Сила пружины
при полностью открытом клапане должна быть достаточной для
удержания толкателя прижатым к кулачку распределительного вала,
сохраняя при этом установленную продолжительность открытия
клапана.
Если на клапане установлена одна пружина, то она может иметь
переменный или постоянный шаг. Переменный шаг витков пред-
охраняет от возникновения резонанса.
Установка двух пружин на клапане уменьшает их общую высо-
ту, устраняет возможность возникновения опасного для прочнос-
ти пружин резонанса и гарантирует надежность в работе, так как
при поломке одной из пружин клапан будет удерживаться второй.
Наружная пружина устанавливается вниз концом, имеющим мень-
ший шаг витков. Она имеет левую навивку, внутренняя пружи-
на — правую. Разная навивка необходима на случай поломки, так
как при навивке в одну сторону обломки пружины могут попасть
между витками другой и зажать ее.
Пружины клапанов работают при резко меняющихся динами-
ческих нагрузках. Для обеспечения необходимой прочности пру-
жины навивают из стальной проволоки диаметром 4...6 мм марок
50ХГА, 50ХФА, 60С2Н2А. Для предохранения от коррозии поверх-
ность пружин подвергают лужению, оцинковыванию или кадми-
рованию. После завивки клапанные пружины подвергают закалке,
отпуску и механической обработке. Для повышения усталостной
прочности пружины подвергают дробеструйной обработке. Детали
крепления пружин (опорные шайбы, сухари и другие детали) из-
готавливают из стали 40, 45, 12ХНЗА и др.
66
Для образования опорной поверхности концевые витки пружи-
ны при изготовлении сближают до соприкосновения и сошлифо-
вывают. Нижним концом пружина упирается в опорную шайбу 4
(см. рис. 4.7), расположенную на головке цилиндров или на дис-
ковой пружине 9, другой конец упирается в тарелку пружины 7.
Упорная тарелка пружины удерживается на стержне клапана при
помощи двух сухарей <?, внутренний бортик которых входит в коль-
цевую проточку стержня клапана.
4.6. Механизм вращения клапанов
В процессе работы двигателя на рабочих фасках клапанов (осо-
бенно выпускных) откладывается нагар. При попадании частиц
нагара на фаску клапаны начинают неплотно закрывать седло, в
результате чего нарушается герметичность и снижается компрес-
сия в цилиндре. Отложение большого количества нагара на голов-
ках клапанов приводит к ухудшению отвода теплоты на седла кла-
панов, перегреву и, возможно, к прогоранию, особенно выпуск-
ного клапана. Под действием перегрева головки клапана появля-
ется калильное воспламенение рабочей смеси, нарушающее нор-
мальное протекание рабочего процесса.
Уменьшить отложение нагара можно за счет вращения клапа-
нов. Принудительное вращение клапанов осуществляется в газо-
распределительных механизмах двигателей автомобилей ЗИЛ-
433100 и некоторых других.
Механизм вращения клапана состоит из неподвижного корпу-
са 2 (см. рис. 4.7), установленного на площадке головки блока
цилиндров и направляющей втулки 12 клапана; пяти шариков 3 с
возвратными пружинами 10, расположенными по окружности в
наклонных углублениях в корпусе 2; конической дисковой пружи-
ны 9, свободно надетой на выступ корпуса 2; опорной шайбы 4,
нагруженной пружиной клапана 6, и замкового кольца 5, удержи-
вающего весь механизм в сборе.
При закрытом клапане 1 дисковая пружина 9 внутренней кром-
кой лежит на заплечике корпуса 2, а на наружную ее кромку
опирается опорная шайба 4; шарики 3 под воздействием пружи-
ны 10 свободно лежат в мелкой части канавок корпуса 2. По мере
открытия клапана 1 усилие клапанной пружины 6, действующей
на опорную шайбу 4, возрастает настолько, что дисковая пружи-
на 9 распрямляется и становится плоской. Между ее внутренней
кромкой и заплечиком корпуса 2 появляется зазор, при этом уси-
лие клапанной пружины 6 передается на шарики 3. Они перека-
тываются по наклонному дну канавки, увлекая за собой диско-
вую пружину 9 и опорную шайбу 4. Вместе с ними поворачивает-
ся на некоторый угол и клапан 1 с пружиной клапана 6. Во время
67
закрытия клапана усилие клапанной пружины уменьшается. Дис-
ковая пружина, прогибаясь, садится на заплечик корпуса, осво-
бождает шарики, и они под действием возвратных пружин зани-
мают свое исходное положение, заклиниваясь между шайбой и
наклонной поверхностью корпуса. Клапан при этом не вращает-
ся. За каждые сто оборотов коленчатого вала клапан делает один
оборот.
У двигателей автомобилей КамАЗ принудительное вращение
клапанов обеспечивается тем, что клапанные сухари зажимаются
не непосредственно верхней тарелкой пружин, как у карбюра-
торных двигателей, а через дополнительную цианированную ко-
ническую втулку. Коническая втулка своим нижним концом опи-
рается на плоскую поверхность донышка тарелки, ее наружный
конус не совпадает с внутренним конусом упорной шайбы. Бла-
годаря такой конструкции между втулкой и упорной шайбой воз-
никает трение, и при сжатии пружин (за счет их скручивания)
происходит поворот клапана. Так достигается равномерный на-
грев клапана при работе двигателя и повышается его долговеч-
ность.
4.7. Штанги
При нижнем расположении распределительного вала и верх-
нем расположении клапанов усилия с толкателей на коромысла
передаются при помощи штанг. Штанги должны обладать хоро-
шей устойчивостью к продольному изгибу, иметь как можно мень-
шую массу и износостойкие рабочие поверхности. Для обеспече-
ния постоянных зазоров в клапанном механизме при нагревании
и охлаждении двигателя штанги толкателей изготавливают из ма-
териала, имеющего примерно одинаковое линейное расширение с
блоком цилиндров. При несоблюдении этого нарушается тепло-
вой зазор в клапанном механизме, что влияет на рабочий процесс.
Для уменьшения массы штанги выполняют трубчатыми с запрес-
сованными сферическими наконечниками в верхней и нижней
частях. Штанги изготавливают из малоуглеродистых сталей или
алюминиевых сплавов, наконечники — из среднеуглеродистых ста-
лей с термической обработкой и шлифовкой.
Для обеспечения шарнирного соединения штанг с толкателем
и регулировочным болтом коромысла наконечники обрабатывают
по сфере. Так, например, у двигателей ЗМЗ-4026 нижний нако-
нечник, сопряженный с толкателем, имеет торец с радиусом сфе-
ры 8,73 мм, а верхний, входящий в углубление в регулировочном
винте коромысла, — 3,5 мм.
Двигатели автомобилей «Волга» ГАЗ-31029, «ГАЗель», кроме
ЗМЗ-4061 и -4063, а также двигатели ИЖ-2126, имеют штанги,
68
изготовленные из алюминиевой трубки со стальными наконечни-
ками.
Двигатели ЗМЗ-4061 и -4063, а также двигатели автомобилей
«Ока» ВАЗ-1111 и -11113, ЗИЛ-5301, «Жигули» ВАЗ-2110, -2111 и
-2112, у которых блоки цилиндров изготовлены из серого чугуна,
имеют трубчатые стальные штанги с запрессованными в оба конца
стальными наконечниками.
4.8. Коромысла клапанов
Коромысла 6 клапанов (см. рис. 4.4) литые стальные. В отвер-
стие ступицы коромысла запрессована втулка, свернутая из листо-
вой оловянистой бронзы. Длинное плечо коромысла заканчивает-
ся цилиндрической поверхностью, закаленной до минимальной
твердости 55 HRC. Короткое плечо имеет на конце резьбовое от-
верстие с ввернутым регулировочным винтом 5. В нижнем зака-
ленном конце регулировочного винта сделан сферический выступ
для верхнего наконечника штанги, а в верхнем конце — прорезь
для отвертки. Нижний конец выполнен в виде шестигранника под
ключ. Регулировочный винт 5 стопорится контргайкой.
Для подачи масла к верхнему наконечнику штанги регулировоч-
ный винт 5 имеет продольный канал, выполненный со стороны
головки винта примерно на две трети длины и соединенный через
радиальный канал и круговую проточку на стержне винта с каналом
в коротком плече коромысла. Выход канала совпадает с отверстием
во втулке коромысла, последнее — со смазочной канавкой втулки.
Канавка служит для равномерного распределения смазочного мате-
риала по всей поверхности трения втулки и для подвода масла к
каналу в коромысле от отверстия в оси коромысла.
Ось коромысла, общая для всех коромысел одной головки, опи-
рается на стойки из ковкого чугуна. Осевому перемещению коро-
мысел препятствуют распорные пружины. Крайние коромысла,
расположенные на консоли оси, удерживаются от осевого переме-
щения плоскими пружинами. Пружины ограничены двумя шай-
бами, закрепленными на оси шплинтами. Участки оси, на кото-
рых располагаются коромысла, подвергнуты поверхностной закалке.
Привод клапанов при нижнем расположении распределитель-
ного вала и верхнем расположении клапанов осуществляется сле-
дующим образом. При вращении распределительного вала ку-
лачки поднимают толкатели согласно порядку работы, с них уси-
лие передается через штанги 4 на регулировочный винт 5 и коро-
мысло 6. Коромысло поворачивается на своей оси, и длинное
плечо нажимает на стержень клапана. Клапан, сжимая пружину,
отходит от седла клапана и открывает впускные и выпускные
каналы.
69
4.9. Фазы газораспределения
При рассмотрении рабочих процессов в двигателях было выяс-
нено, что для лучшего наполнения цилиндра горючей смесью или
воздухом и удаления отработавших газов клапаны должны откры-
ваться и закрываться не при нахождении поршня в мертвых точ-
ках, а с некоторым опережением при открытии и запаздыванием
при закрытии.
Моменты открытия и закрытия клапанов определяются профи-
лем кулачков распределительного вала, установкой его по отно-
шению к коленчатому валу и зазорами между клапанами и толка-
телями или коромыслами.
Период от момента открытия клапана (или окна у двухтактных
двигателей) до момента его закрытия, выраженный в градусах по-
ворота коленчатого вала, называется фазой газораспределения.
Фазы газораспределения зависят от быстроходности двигателя.
Чем выше номинальная частота вращения коленчатого вала, тем
больше углы фаз газораспределения.
У всех двигателей имеется период, когда выпускной и впуск-
ной клапаны открыты одновременно. Это так называемый момент
перекрытия клапанов. Момент перекрытия угла открытия впускно-
го клапана и закрытия выпускного клапана у двигателей автомо-
билей «ГАЗель» (кроме двигателей ЗМЗ-4061 и -4063) составляет
28°, а у двигателей ЗМЗ-4061 и -4063 — 30° При перекрытии кла-
панов утечка заряда с отработавшими газами незначительна вслед-
ствие небольшого промежутка времени перекрытия и малых про-
ходных сечений в этот период.
Оптимальные фазы газораспределения для каждой модели дви-
гателя устанавливаются экспериментальным путем. Правильная
установка фаз газораспределения двигателя достигается при сбор-
ке совмещением специальных меток на шестернях коленчатого и
распределительного валов.
Если выпускной клапан откроется в момент, когда поршень опу-
стится в НМТ, то на вытеснение отработавших газов придется затра-
тить определенную мощность двигателя. Когда выпускной клапан
открывается с опережением прихода поршня в НМТ, то происходит
потеря работы газов, но уменьшаются затраты мощности на вытал-
кивание отработавших газов. Очевидно, что выпускной клапан дол-
жен открываться в такой момент, чтобы потеря работы газов за пери-
од предварения выпуска и затрата работы во время выталкивающего
хода поршня были минимальными, т. е. чтобы упреждающее откры-
тие выпускных клапанов приводило к меньшей потере мощности
двигателя, чем затраты ее на выталкивание отработавших газов при
открытии выпускных клапанов в момент прихода поршня в НМТ.
Для лучшей очистки цилиндра от остаточных отработавших га-
зов выпускные клапаны целесообразно закрывать не в момент
70
прихода поршня в ВМТ, а с некоторым запозданием, так как отра-
ботавшие газы продолжают по инерции выходить из цилиндра даже
после прохождения поршнем ВМТ. Чем быстроходнее двигатель,
тем большим делают угол запаздывания закрытия выпускного кла-
пана.
Открытие впускного клапана начинается до прихода поршня в
ВМТ. Это обеспечивает почти полное открытие клапана к момен-
ту прихода поршня в ВМТ и начала его движения к НМТ. У мно-
гоцилиндровых двигателей за счет тактов впуска в других цилинд-
рах горючая смесь или воздух у дизелей постоянно движется по
впускному тракту по инерции. Поэтому у открывающихся впуск-
ных клапанов будет находиться горючая смесь, готовая поступать
в цилиндр, и как только клапан откроется, в цилиндр начнет по-
ступать свежий заряд.
Следует помнить, что в начальные моменты открытия впускно-
го клапана проходное сечение его весьма незначительно, так что
предположения о возможности продувки цилиндра свежим заря-
дом горючей смеси или воздуха у дизелей, а следовательно, утечки
части свежего заряда, не верны. Перекрытие моментов открытия
впускного клапана и закрытия выпускного позволяет начать про-
цесс впуска с большим проходным сечением у впускного клапана,
что весьма существенно.
К моменту прихода поршня при такте впуска в НМТ цилиндр
еще не совсем заполнен горючей смесью (или воздухом у дизе-
лей), и в нем сохраняется значительное разрежение (давление ниже
атмосферного). Поэтому закрывать впускной клапан нецелесооб-
разно, так как даже при движении поршня к ВМТ из-за наличия
разрежения в цилиндр будет поступать свежий заряд горючей сме-
си. Запаздывание закрытия впускного клапана позволяет исполь-
зовать инерционность движущейся горючей смеси для лучшего за-
полнения цилиндра свежим зарядом. Если у двигателя с увеличе-
нием числа оборотов коленчатого вала давление в конце впуска
снижается, а инерция заряда повышается, то устанавливают боль-
шее запаздывание закрытия впускного клапана.
Для лучшего удаления отработавших газов и наполнения ци-
линдра горючей смесью необходим такой профиль кулачков рас-
пределительного вала, при котором происходили бы мгновенные
открытие и закрытие клапанов. Выполнение этого условия связа-
но с большими трудностями, заключающимися в увеличении инер-
ционных усилий. На практике проектируют профиль, обеспечива-
ющий при открытии клапана приемлемую величину инерцион-
ных усилий.
В качестве примера рассмотрим рабочий процесс четырехтакт-
ного карбюраторного двигателя «ГАЗель» с учетом фаз газораспре-
деления (рис. 4.8). Такт впуска начинается, когда до ВМТ пор-
шень не доходит 12е, считая по обороту коленчатого вала (для дви-
71
НМТ
Рис. 4.8. Диаграммы {а—в) фаз га-
зораспределения двигателей и по-
ложения поршней (г), соответству-
ющие фазам газораспределения:
а — общая четырехтактного; б — ЗИЛ-
508; в — КамАЗ-740; а — угол опереже-
ния открытия впускного клапана; р —
угол запаздывания закрытия впускного
клапана; у — угол опережения открытия
выпускного клапана; 5 — угол запазды-
вания закрытия выпускного клапана
Впуск Сжатие Рабочий ход Выпуск
г
гателей ЗМЗ-4061 и -4063 — 14°). В это время открываются впуск-
ные клапаны, и цилиндры готовы к поступлению в них свежего
заряда. Поршень доходит до ВМТ и начинает движение вниз.
К приходу поршня в НМТ впускной клапан не закрывается, и
поршень начинает движение вверх к ВМТ (соответствует такту сжа-
тия). Поскольку в цилиндре все еще имеется разрежение, в него
продолжает поступать свежий заряд. Закрывается впускной кла-
пан, когда поршень отойдет от НМТ на 60°, считая по обороту
коленчатого вала (у двигателей ЗМЗ-4061 и -4063 это 46°). Таким
образом, такт впуска продолжается, считая по открытию впускно-
го клапана, 252° После закрытия впускного клапана начинается
сжатие рабочей смеси.
Воспламенение рабочей смеси происходит, когда поршень на
несколько градусов не доходит до ВМТ. Это необходимо для того,
чтобы к моменту прихода поршня в ВМТ и началу его движения к
НМТ часть рабочей смеси уже сгорела бы. Остальная рабочая смесь
догорает при движении поршня к НМТ. Рабочая смесь горит со
скоростью 30...35 м/с, и, если ее воспламенить в момент, когда
поршень находится в ВМТ, получить максимальное давление на
днище поршня будет невозможно, так как нарастающему давле-
нию пришлось бы догонять убегающий поршень. Угол опереже-
72
ния воспламенения рабочей смеси или впуска топлива у дизелей
не остается постоянным, а зависит от частоты вращения коленча-
того вала и нагрузки на двигатель. Для изменения угла опереже-
ния зажигания и впрыска топлива у дизелей имеются специаль-
ные устройства.
Заканчивается рабочий ход в момент начала открытия выпуск-
ного клапана. У двигателей автомобилей «ГАЗель» выпускной кла-
пан начинает открываться, когда до прихода поршня в НМТ оста-
ется 54° (для двигателей ЗМЗ-4061 и -4063 это 46°), а закрывается,
когда поршень пройдет ВМТ и отойдет от нее на 18°, считая по
обороту коленчатого вала (для двигателей ЗМЗ-4061 и -4063 —
14°). Таким образом, выпуск отработавших газов продолжается у
этих двигателей 252° (у двигателей ЗМЗ-4061 и -4063 — 240°).
Для правильной установки фаз газораспределения на распреде-
лительных шестернях двигателя автомобиля ЗИЛ-433100 ставят
специальные установочные метки.
Контрольные вопросы
1. Объясните назначение газораспределительного механизма и назо-
вите его основные детали.
2. В чем преимущества и недостатки газораспределительных механиз-
мов с нижним и верхним расположением клапанов?
3. Объясните назначение и устройство распределительных валов.
4. Как удерживаются от осевого смещения распределительные валы
различных моделей двигателей?
5. Объясните устройство распределительных зубчатых колес и их со-
единение с зубчатым колесом коленчатого вала.
6. Как устроены толкатели различных моделей двигателей?
7. Объясните назначение, устройство и работу клапанов различных
моделей двигателей.
8. Как устроены штанги?
9. Как устроены коромысла?
10. Объясните, с какой целью сделано так, что выпускные клапаны
открываются раньше прихода поршня в НМТ, а закрываются после про-
хода поршнем ВМТ.
11. Объясните, с какой целью сделано так, что впускные клапаны от-
крываются раньше прихода поршня в ВМТ, а закрываются после прохода
поршнем НМТ.
12. По диаграмме фаз газораспределения объясните работу карбюра-
торного двигателя.
Глава 5
СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ
5.1. Общие требования к системе охлаждения
Система охлаждения предназначена для отвода излишней теп-
лоты от цилиндров двигателя и поддержания оптимального тем-
пературного режима в пределах 80...95°C. Системы охлаждения
бывают воздушные (на отечественных двигателях внутреннего сго-
рания применяются редко) и жидкостные (рис. 5.1).
В жидкостных системах в качестве охлаждающей жидкости при-
меняют воду и незамерзающие жидкости. Основные требования,
которым должны удовлетворять охлаждающие жидкости:
Рис. 5.1. Жидкостная система охлаждения двигателя:
1, 2, 3, 5, 15, 18 — шланги; 4 — патрубок; 6 — распределительный бачок; 7, 9 —
пробки; 8 — рубашка охлаждения; 10 — радиатор; 11 — кожух; 12 — вентилятор;
13, 14 — шкивы; 16 — приводной ремень; 17 — насос; 19 — термостат
74
• эффективно отводить теплоту;
• иметь высокую температуру кипения и большую теплоту ис-
парения;
• обладать низкой температурой кристаллизации;
• не вызывать коррозии металлических деталей и не разрушать
резиновые детали;
• не вспениваться в процессе работы;
• быть дешевыми;
• быть безопасными в пожарном отношении и безвредными
для здоровья.
Наиболее распространенной охлаждающей жидкостью являет-
ся вода. Она имеет самую высокую теплоемкость, большую тепло-
проводность, небольшую вязкость, большую теплоту испарения.
Однако вода имеет и существенные недостатки, затрудняющие ее
применение в качестве охлаждающей жидкости. При О °C она за-
мерзает со значительным увеличением объема, что может привес-
ти к разрушению приборов. В ней содержится большое количе-
ство солей, которые при закипании воды отлагаются на стенках
рубашки охлаждения и трубках радиатора в виде накипи, тепло-
проводность которой существенно меньше, чем у металлов.
По содержанию солей вода подразделяется на жесткую, средней
жесткости и мягкую. В мягкой воде содержание солей небольшое,
что в меньшей степени загрязняет систему охлаждения накипью и
шламом. Воду средней жесткости и жесткую рекомендуется перед
заливкой в систему смягчать кипячением или химическими спосо-
бами. Перед заливкой в систему воды, обработанной любыми анти-
накипинами, необходимо очистить систему от старой накипи.
В холодное время года при температурах ниже О °C применяют-
ся низкозамерзающие жидкости (антифризы), представляющие со-
бой смеси этиленгликоля с водой. Этиленгликоль — это масляни-
стая желтоватая жидкость без запаха. Температура закипания эти-
ленгликоля 197 °C, кристаллизации -115 °C; смесь 53% этилен-
гликоля и 47 % воды кристаллизуется при температуре —40 °C, смесь
66 % этиленгликоля и 34 % воды кристаллизуется при температуре
—65 °C. Для уменьшения коррозии в состав антифризов добавляют
присадки.
Антифриз Тосол по ТУ 6-02-751—86 впервые был выпущен для
автомобилей ВАЗ. В Тосол вводят антивспенивающую присадку и
композиции антифрикционных присадок. Тосол выпускают трех
марок:
• Тосол AM — голубого цвета, температура кристаллизации
-40 °C;
• Тосол А-40 — голубого цвета, температура кристаллизации
-65 °C;
• Тосол А-65М — красного цвета, температура кристаллизации
-65 °C.
75
Антифриз марки «Лена» по ТУ 113-07-02—88 выпускается трех
марок: ОЖ-К, ОЖ-40 и ОЖ-65. Все желто-зеленого цвета, имеют
температуру кристаллизации —40, —65 и —65 °C соответственно.
Антифризы различаются по рецептуре, поэтому смешивать раз-
ные марки между собой не следует.
При эксплуатации автомобиля может происходить уменьшение
уровня охлаждающей жидкости в радиаторе двигателя. Поскольку
температура кипения этиленгликоля очень высока (до 197 °C), сни-
жение уровня охлаждающей жидкости происходит за счет выкипа-
ния воды и, следовательно, доливать нужно чистую воду. Анти-
фризы соответствующих марок доливаются в том случае, если про-
изошло вытекание жидкости из системы охлаждения.
Необходимо следить, чтобы в этиленгликолевые охлаждающие
жидкости не попадали нефтепродукты, так как они вызывают вспе-
нивание и выброс пара через паровой клапан пробки радиатора в
атмосферу.
Заполнять систему этиленгликолевыми жидкостями нужно на
6...8 % меньше, чем водой, так как при нагревании они сильно
расширяются и могут вытесняться из радиатора через паровой
клапан.
Срок службы Тосола ограничивается двумя годами, при интен-
сивной эксплуатации автомобиля менять его нужно после пробега
автомобилем 60 тыс. км.
Этиленгликоль — сильный пищевой яд, поэтому после работы с
ним необходимо тщательно вымыть руки и лицо водой с мылом.
При температуре ниже температуры замерзания Тосол превра-
щается в густую снегообразную массу, не вызывающую поврежде-
ний радиатора и блока цилиндров.
5.2. Общее устройство и работа системы охлаждения
Система охлаждения представляет собой совокупность агрега-
тов, устройств и механизмов, поддерживающих температуру дета-
лей двигателя, соприкасающихся с горячими газами, в допусти-
мых пределах. Количество отводимой от деталей двигателя тепло-
ты зависит от мощности, скоростного и нагрузочного режимов.
Излишний отвод теплоты не должен приводить к переохлажде-
нию, а недостаточный — перегреву двигателя, так как это ухудша-
ет его работу. Состояние теплового режима двигателя зависит от
многих факторов, а именно: атмосферной температуры, работы
отдельных механизмов и систем, которые могут оказывать влия-
ние на перегрев и переохлаждение двигателя, а следовательно, на
его работу, мощность, экономичность и износ деталей.
Перегрев двигателя. Такое явление может быть вызвано следу-
ющими причинами:
76
• недостаток охлаждающей жидкости в системе охлаждения;
• накопление шлама внутри системы охлаждения;
• слабое натяжение ремней вентилятора и водяного насоса;
• поломка крыльчатки водяного насоса;
• работа двигателя на бедной или богатой рабочей смеси, не
соответствующей режиму работы двигателя;
• неправильно установленное зажигание;
• неполностью открытые жалюзи в летнее время;
• притормаживание из-за неправильно отрегулированных тор-
мозов;
• неумелое вождение автомобиля.
При перегреве двигателя сильно разжижается моторное масло.
Оно теряет вязкость, плохо удерживается на трущихся поверхнос-
тях, в результате чего увеличивается их износ. Стекающее со стенок
цилиндров масло ухудшает уплотнение поршня в цилиндре, из-за
чего не только увеличивается износ деталей поршневой группы, но
и возрастает прорыв газов в картер двигателя. Пары бензина, попа-
дая в более холодный картер, конденсируются и, выпадая в масло,
разжижают его. При рабочем ходе в картер прорывается большое
количество отработавших газов, содержащих копоть, которая также
выпадает в масло, загрязняя его. Такое масло требует более тща-
тельной очистки, быстрее стареет, его необходимо чаще менять.
Прорыв горючей смеси увеличивает непроизводительный расход
бензина, снижает величину давления газов на днище поршня, вы-
зывая снижение мощности. Поступающая в цилиндр горючая смесь
перегрета, сильно расширена, что уменьшает весовой заряд цилин-
дра. Таким образом, работа двигателя с перегревом вызывает увели-
ченный износ деталей, падение мощности и перерасход топлива.
Переохлаждение двигателя. В основном переохлаждение двигате-
ля происходит из-за низкой наружной температуры. У переохлаж-
денного двигателя масло густое, вязкое. Оно плохо продавливается в
узкие зазоры, и трущиеся поверхности работают почти без смазки,
что увеличивает их износ. Горючая смесь, поступающая в цилиндры,
недостаточно прогревается, часть бензина, не успевая испариться,
поступает в цилиндр в жидком виде, выпадает на днище поршня, а
затем стекает по стенкам цилиндров в картер двигателя, смывая мас-
ло, оголяя цилиндры и поршни. Это способствует интенсивному из-
нашиванию цилиндропоршневой группы. Уменьшение слоя масла
на зеркале цилиндров ухудшает уплотнение и приводит к увеличе-
нию прорыва газов в картер двигателя. При такте сжатия увеличива-
ется прорыв в картер горючей смеси, которая конденсируется и раз-
жижает масло. При рабочем ходе увеличивается прорыв в картер от-
работавших газов, загрязняющих масло копотью. Загрязненное ко-
потью и разжиженное бензином масло требует более тщательной очи-
стки, быстрее стареет, его необходимо чаще менять. Часть бензина
не успевает испариться и стекает в картер двигателя, к тому же уве-
77
личивается прорыв горючей смеси из камер сгорания в картер. Та-
ким образом, это топливо не участвует в горении, что приводит к
уменьшению давления на днище поршня при рабочем ходе и потере
мощности двигателя.
Итак, при работе двигателя с недостаточным нагревом наблюда-
ется перерасход топлива, резко увеличивается износ цилиндропорш-
невой группы, подшипников коленчатого и распределительного ва-
лов, значительно снижается мощность двигателя.
Оценка воздушной и жидкостной систем охлаждения. В воздуш-
ной системе охлаждения двигателей внутреннего сгорания (двига-
тель автомобиля «Запорожец») теплота от стенок цилиндров и го-
ловок блока передается воздуху, обдувающему двигатель, и выво-
дится в атмосферу. В системе жидкостного охлаждения теплота,
отводимая от двигателя, передается жидкости, прокачиваемой че-
рез двигатель, и затем от жидкости воздуху, после чего теплота
рассеивается в окружающей среде. Обе системы охлаждения спо-
собны обеспечить нормальное тепловое состояние двигателя.
Основным преимуществом воздушной системы охлаждения явля-
ется отсутствие водяной рубашки, водяного насоса и радиатора. Та-
ким образом, воздушная система охлаждения проще в устройстве, ее
эксплуатационная надежность выше. Двигатели с воздушным охлаж-
дением быстрее прогреваются после пуска, что способствует сниже-
нию износа цилиндров и поршневых колец. Однако воздушная сис-
тема охлаждения не обеспечивает равномерного охлаждения всех
цилиндров, более сложен прогрев двигателя перед запуском.
Преимуществом жидкостной системы является более равномер-
ное охлаждение цилиндров. Эти двигатели изготавливаются с бло-
ком цилиндров, что обеспечивает повышенную жесткость. У дви-
гателей с воздушным охлаждением для лучшего отвода теплоты от
цилиндров между ними делают разрывы для прохода воздушного
потока. Двигатели с жидкостным охлаждением работают тише, так
как цилиндры изолированы рубашкой охлаждения.
Недостатком жидкостной системы является более сложное уст-
ройство, большое количество приборов, расход дорогих цветных
металлов, множество патрубков и резиновых шлангов, требующих
герметичного соединения и регулярного наблюдения.
Закрытые и открытые системы охлаждения. Степень нагрева-
ния цилиндров зависит от частоты повторяемости рабочих ходов в
цилиндрах, которая очень высока и, в свою очередь, зависит от
частоты вращения коленчатого вала. Чем выше частота вращения
коленчатого вала, тем сильнее нагревается верхняя часть цилинд-
ров, особенно камеры сгорания. Это приводит к закипанию ох-
лаждающей жидкости вокруг верхней части цилиндров и камер
сгорания и образованию парового облака. Паровое облако препят-
ствует прохождению охлаждающей жидкости к стенкам камер сго-
рания, которые начинают перегреваться.
78
В открытой системе охлаждения вода закипает при 100 °C, а в
закрытой системе за счет повышения давления температура заки-
пания охлаждающей жидкости повышается до 109... 115 °C. Теперь
паровое облако вокруг цилиндров образуется значительно позднее.
Наличие повышенного внутреннего давления в системе охлажде-
ния будет способствовать продавливанию парового облака, и ох-
лаждающая жидкость будет интенсивнее поступать к цилиндрам и
охлаждать их.
Открытые системы охлаждения в двигателях не применяются
из-за значительных потерь охлаждающей жидкости вследствие ес-
тественного испарения и кипения при нагреве двигателя. Доли-
вать воду необходимо чистую, мягкую, но при эксплуатации авто-
мобиля соблюсти это условие не всегда удается. Добавление жест-
кой воды приводит к выпариванию солей из воды и отложению их
в виде накипи на стенках рубашек охлаждения. Применение гряз-
ной воды приводит к накоплению шлама. Все это вызывает нару-
шения работы двигателя. Кроме того, при работе в горных услови-
ях закипание охлаждающей жидкости в открытой системе являет-
ся одной из причин, снижающих надежность работы двигателя.
На современных двигателях применяются закрытые системы ох-
лаждения. В такой системе охлаждения радиатор герметично за-
крывается пробкой и не имеет свободного сообщения с атмосфе-
рой. Система сообщается с атмосферой через два клапана, паро-
вой и воздушный, расположенные в пробке радиатора или расши-
рительного бачка. У двигателя «Волга» ГАЗ-31029 клапаны смон-
тированы в пробке радиатора; в расширительном бачке также име-
ется резиновый клапан, который, открываясь, при избыточном дав-
лении выпускает пар, а при пониженном давлении пропускает воз-
дух в расширительный бачок.
Компоненты системы охлаждения. В систему охлаждения вхо-
дят следующие приборы и детали: радиатор, жалюзи, вентилятор,
водяной насос, термостаты, рубашка охлаждения двигателя, пат-
рубки, шланги, краники, датчики и указатели температуры охлаж-
дающей жидкости, датчики сигнализатора аварийного перегрева
охлаждающей жидкости, кожух вентилятора, расширительный ба-
чок, ремни привода приборов охлаждения. На многих моделях дви-
гателей вентилятор приводится в работу от электродвигателя.
У дизелей вентилятор приводится в работу гидромуфтой.
5.3. Радиатор
Радиатор предназначен для охлаждения воды или низкозамер-
зающих жидкостей (рис. 5.2).
На автомобилях ЗИЛ-433100, ГАЗ-3307, ЗИЛ-5301, «Волга» ГАЗ-
31029 и некоторых других радиатор имеет верхний 9 и нижний 15
79
бачки, между которыми находится сердцевина радиатора 12, изго-
товленная из плоских трубок, припаянных к обоим бачкам. Для
увеличения площади охлаждения между рядами трубок вставлена
гофрированная латунная лента.
В верхнем бачке имеется патрубок для соединения при помощи
промежуточного патрубка и гибкого шланга 10 с отводящим пат-
рубком 11 рубашки охлаждения. Для заполнения системы охлаж-
Рис. 5.2. Радиатор:
а — детали; б — открыт паровой (выпускной) клапан; в — открыт воздушный
(впускной) клапан; 1 — каркас; 2 — жалюзи; 3 — тяга; 4 — рукоятка привода
жалюзи; 5 — фиксатор; 6, 20 — стойки; 7 — пробка радиатора; 8 — горловина
радиатора; 9 — верхний бачок; 10, 13 — гибкие шланги; 11 — отводящий патру-
бок; 12 — сердцевина радиатора; 14 — сливной кран радиатора; 15 — нижний
бачок; 16 — направляющий кожух; 17 — пароотводящая трубка; 18 — корпус
пробки; 19 — пружина парового клапана; 21 — запирающая пружина; 22 — паро-
вой (выпускной) клапан; 23 — прокладка выпускного клапана; 24 — прокладка
воздушного клапана; 25 — воздушный клапан; 26 — пружина воздушного клапа-
на; 27 — седло воздушного клапана; 28 — отверстие для поступления воздуха
80
дающей жидкостью имеется горловина 8, герметично закрываемая
пробкой. Это необходимо для создания повышенного давления
внутри рубашки охлаждения, но чрезмерно повышать давление
нельзя для предотвращения разрыва трубок. Для ограничения вы-
сокого давления в пробке имеется паровой (выпускной) клапан 22
с пружиной 19. Клапан имеет прокладку 23 для обеспечения плот-
ности посадки на гнездо. Максимальное давление ограничивается
в системах охлаждения ЗИЛ-433100 и -5301 величиной 0,065 МПа
(0,65 кгс/см2), «Волга» ГАЗ-31029 - 0,045...0,060 МПа (0,45...
0,6 кгс/см2). Если давление внутри системы охлаждения превысит
эти величины, клапан открывается и часть пара через пароотводя-
щую трубку 7 7 выходит в атмосферу. Когда двигатель охлаждается,
то в результате уменьшения объема охлаждающей жидкости внут-
ри радиатора появляется разрежение, что может привести к сжа-
тию трубок атмосферным воздухом. Для ликвидации разрежения в
системе в пробке радиатора имеется воздушный клапан 25 с пру-
жиной 26. На клапане имеется прокладка 24, которая прижимает-
ся к седлу 27. Клапан открывается при появлении разрежения в
верхнем бачке радиатора у вышеперечисленных двигателей в пре-
делах 0,001 МПа (0,01 кгс/см2). В нижнем бачке радиатора имеют-
ся патрубок для соединения при помощи гибкого шланга 13 с пат-
рубком водяного насоса и кран 14 для слива охлаждающей жидко-
сти. К верхнему и нижнему бачкам прикреплены боковые стойки
6, соединенные пластиной, припаянной к нижнему бачку. Стойки
и пластина образуют каркас радиатора.
Для регулирования потока воздуха через сердцевину радиатора
служат жалюзи 2, своим каркасом 1 крепящиеся к радиатору. Управ-
ляют ими при помощи тяги 3 и рукоятки 4, находящейся в кабине
водителя. Если рукоятку переместить вперед до отказа, створки
жалюзи откроются полностью, и через сердцевину радиатора будет
проходить максимальное количество воздуха; а если рукоятку пере-
местить назад до отказа, то створки закроются и обдув сердцевины
радиатора прекратится. Для поддержания определенного темпера-
турного режима двигателя рукоятку можно установить в любом про-
межуточном положении с помощью специального фиксатора 5. Для
увеличения воздушного потока через сердцевину радиатора венти-
лятор устанавливают в направляющем кожухе 16.
На автомобилях ВАЗ-2120, -2111,-2112, -1111,-11113, «ГАЗель»
трубки сердцевины радиатора располагаются горизонтально. Сер-
дцевина радиаторов «ГАЗели» трубчато-ленточная с боковыми пла-
стмассовыми бачками. Бачки соединены с остовом радиатора че-
рез резиновую уплотнительную прокладку путем обжима опорной
пластины по фланцу пластмассовых бачков. На бачках и верхней
пластине остова радиатора имеются кронштейны для крепления
радиатора к оперению кабины автомобиля. На правом бачке (по
ходу автомобиля) имеется патрубок для соединения с корпусом
81
термостата, а через него с рубашкой охлаждения двигателя. В ниж-
ней части левого бачка имеется патрубок для соединения при по-
мощи гибких шлангов с патрубком водяного насоса. На этом же
бачке внизу имеется отверстие для слива охлаждающей жидкости,
закрываемое пробкой.
Двигатели автомобилей ВАЗ-2110, -2111, -2112, -1111 и -11113
оборудованы радиаторами с трубчато-пластинчатыми сердцевина-
ми из алюминиевого сплава и с пластмассовыми бачками. Радиа-
тор двухходовой, с перегородкой в левом по ходу автомобиля бач-
ке. На левом же бачке в верхней части имеется патрубок, к кото-
рому подсоединен гибкий шланг для отвода горячей воды в ради-
атор из рубашки охлаждения двигателя. Здесь же есть патрубок
меньшего диаметра, который соединяется гибким шлангом с рас-
ширительным бачком и служит для отвода пара. В нижней части
левого бачка имеется патрубок для подсоединения гибкого шлан-
га, который через корпус термостата и шланг соединяется с пат-
рубком водяного насоса.
На правом бачке радиатора установлен датчик включения элек-
тровентилятора; в нижней части этого бачка имеется патрубок для
слива охлаждающей жидкости, закрытый пробкой.
Сердцевина радиатора закрывается кожухом, который служит
для усиления воздушного потока. Вентилятор установлен на оси
электродвигателя.
5.4. Расширительный бачок
Расширительный бачок предназначен для компенсации изме-
нений объема охлаждающей жидкости в системе при ее расшире-
нии от нагревания, контроля степени заполнения системы жидко-
стью, а также для удаления из нее воздуха и пара. Он соединяется
с левым бачком радиатора в верхней части и с корпусом термоста-
та. На большинстве моделей двигателей через расширительные
бачки в систему заливают охлаждающую жидкость.
Расширительные бачки изготовляют из прозрачной пластмас-
сы. На боковой поверхности бачка имеется метка «MIN», указыва-
ющая нижний допустимый уровень охлаждающей жидкости в бач-
ке. В полностью заправленной системе охлаждения уровень жид-
кости в расширительном бачке на холодном двигателе должен быть
на 25... 30 мм выше метки «MIN», нанесенной на расширительном
бачке.
Заливная горловина расширительного бачка закрыта резьбовой
пробкой, поддерживающей повышенное давление в системе ох-
лаждения. Пробка расширительного бачка, герметически закры-
вающая систему охлаждения, имеет два клапана — паровой и воз-
душный.
82
У двигателей автомобилей «ГАЗель» паровой клапан открыва-
ется при давлении 80... 110 кПа (0,8... 1,1 кгс/см2), а воздушный —
при разрежении 1,0... 10 кПа (0,01 ...0,1 кгс/см2). У двигателей ВАЗ-
1111 и-11113 паровой клапан открывается при давлении в системе
не менее НО кПа (1,1 кгс/см2), в воздушный ~ 3... 13 кПа
(0,03...0,13 кгс/см2).
У двигателей ЗИЛ-433100 и -5301 паровой клапан поддержива-
ет в системе избыточное давление до 65 кПа (0,65 кгс/см2). Воз-
душный клапан препятствует образованию вакуума в системе при
остывании дизеля и открывается при давлении 1 кПа (0,01 кгс/см2).
Для контроля уровня жидкости имеется краник.
У двигателей автомобилей ВАЗ-2110, -2111И-2112 паровой кла-
пан открывается при давлении 110... 150 кПа (1,1... 1,5 кгс/см2), а
воздушный — при снижении давления на 3... 13 кПа (0,03...
0,13 кгс/см2).
У двигателей автомобиля «Волга» ГАЗ-31029 паровой клапан
открывается при давлении в системе охлаждения 45 ...60 кПа
(0,45...0,6 кгс/см2), а воздушный — при снижении давления на
1... 10 кПа (0,01 ...0,1 кгс/см2).
Уровень охлаждающей жидкости рекомендуется проверять на
холодном двигателе, так как при нагревании ее объем увеличива-
ется и у прогретого двигателя уровень жидкости может значитель-
но подняться.
Не допускается использование воды в качестве охлаждающей
жидкости в холодное время. При сливе воды из системы охлажде-
ния часть воды остается в полости насоса, что может привести к
примерзанию крыльчатки насоса и выходу из строя зубчатого рем-
ня двигателя.
При необходимости нужно проверить плотность охлаждающей
жидкости ареометром, она должна быть в пределах 1,078... 1,085 г/см3.
Если уровень охлаждающей жидкости в бачке ниже нормы, а плот-
ность выше указанной, то необходимо долить дистиллированную
воду. Если плотность нормальная, то доливать нужно жидкость той
марки, какая находится в системе охлаждения. Если плотность жид-
кости ниже нормы, доливать нужно Тосол А.
5.5. Жидкостный насос
Жидкостный, или водяной, насос предназначен для принуди-
тельной циркуляции охлаждающей жидкости по системе охлажде-
ния двигателя (рис. 5.3).
Устройство насоса. Корпус насоса 11 крепится к блоку цилин-
дров, а к нему прикреплен корпус подшипников 9, в котором ус-
тановлены два шариковых подшипника 5. В этих подшипниках
установлен вал привода водяного насоса 3. Чтобы подшипники не
83
Рис. 5.3. Жидкостный насос:
1 — наружный двухручьевой шкив привода генератора, насоса гидроусилителя
рулевого управления и вентилятора с водяным насосом; 2 — разрезная конусная^
втулка крепления шкива; 3 — вал привода водяного насоса; 4 — ступица шкива
вентилятора; 5 — шариковый подшипник; 6 — крестовина вентилятора; 7 — рас-
порная втулка; 8 — внутренний одноручьевой шкив для привода компрессора;
9 — корпус подшипников; 10— водосбрасыватель; 11 — корпус; 12— крыльчатка;
13 — обойма самоподвижного сальника; 14 — графитизированная текстолитовая
упорная шайба; 15 — резиновый уплотнитель сальника; 16 — болт крепления
крыльчатки; 17 и 18 — раструбы подачи охлаждающей жидкости в правую и левую
группу цилиндров соответственно; 19 — патрубок подачи жидкости в насос; 20 —
контрольный канал выхода охлаждающей жидкости наружу; 21 — бобышка для
крепления трубки слива охлаждающей жидкости из отопителя; 22 — бобышка для
крепления трубки слива охлаждающей жидкости из компрессора; 23 — пробка,
закрывающая контрольное отверстие; 24 — масленка смазки подшипников
передвигались по валу, между ними находится распорная втулка 7.
На переднем конце вала привода водяного насоса на шпонке уста-
новлена ступица шкива вентилятора 4, закрепленная коронной за-
шплинтованной гайкой. На заднем конце вала установлена крыль-
чатка 12. Для предотвращения течи охлаждающей жидкости на
валу установлен самоподжимной сальник водяного насоса. Он со-
стоит из графитизированной текстолитовой шайбы 14, резинового
уплотнения сальника 15 с пружиной и двумя шайбами. Все эти
детали помещены в обойму самоподжимного сальника 13. Крыль-
чатка на валу закреплена болтом 16. Из радиатора охлаждаемая
84
жидкость подводится к центру крыльчатки через патрубок подачи
жидкости в насос 79, а отводится в рубашку охлаждения правой
группы цилиндров через раструб подачи 17 ив левый ряд через
раструб подачи охлаждающей жидкости 18. Вал крыльчатки при-
водится во вращение от коленчатого вала при помощи шкива, ко-
торый болтами прикреплен к ступице шкива вентилятора. К сту-
пице этими же болтами прикреплен вентилятор. Подшипники вала
насоса смазываются консистентным смазочным материалом, ко-
торый нагнетается через масленку 24. Для контроля количества
подачи смазочного материала имеется контрольное отверстие, зак-
рываемое пробкой 23. Возврат охлаждающей жидкости из комп-
рессора в водяной насос происходит через бобышку 22, а из ото-
пителя — через бобышку 21.
Работа насоса. При работающем двигателе вращение со шкива
коленчатого вала при помощи клиновидного ремня передается на
шкив вала водяного насоса и крыльчатку насоса. Лопасти крыль-
чатки разбрасывают воду в разные стороны действием центробеж-
ных сил, и вода через раструбы 17 и 18 нагнетается в рубашку
охлаждения двигателя.
Привод жидкостного насоса. Привод жидкостных насосов у дви-
гателей автомобилей «ГАЗель», «Волга», ИЖ-2126, ЗИЛ-5301 и всех
его модификаций, ЗИЛ-433100, ГАЗ-3307 и некоторых других осу-
ществляется при помощи клиновидных ремней, перекинутых че-
рез шкивы коленчатого вала и водяного насоса.
Привод насоса охлаждающей жидкости у двигателей автомоби-
лей ВАЗ-2110, -2111, -2112, -1111 и -11113 осуществляется одно-
временно с приводом распределительного вала (см. рис. 4.2). Зуб-
чатый ремень привода 6 перекинут с зубчатого шкива коленчатого
вала 7 через зубчатый шкив насоса охлаждающей жидкости 2, че-
рез натяжной ролик 3 и зубчатый шкив распределительного вала 5.
Регулировка натяжения зубчатого ремня производится натяжным
роликом 3. Натяжение ремня считается нормальным, если в сред-
ней части между зубчатыми шкивами коленчатого и распредели-
тельного валов зубчатый ремень закручивается на 90° усилием паль-
цев 15...20 Н (1,5...2,0 кгс).
Вентилятор. Вентилятор предназначен для усиления воздушно-
го потока через сердцевину радиатора, охлаждающего жидкость,
текущую по трубкам радиатора. Вентилятор состоит из ступицы,
крыльчатки, передней и задней крестовин крыльчатки и лопастей.
Лопасти стальные штампованные (двигатель автомобиля КамАЗ).
На двигателях автомобилей ЗИЛ-5301 и его модификациях на пе-
реднем конце вала жидкостного насоса напрессован шкив, к кото-
рому болтами крепится стальной штампованный вентилятор осе-
вого типа.
На двигателях автомобилей ЗИЛ-433100 вентилятор осевого типа
расположен на корпусе автоматической муфты. Вентилятор уста-
85
новлен на шпильках и прикреплен к корпусу муфты гайками, под
которые подставлены пластины, предназначенные для блокиров-
ки муфты при ее поломке.
Муфта вентилятора дает возможность вентилятору работать в
автоматическом режиме. Она состоит из корпуса 2 (рис. 5.4) и
крышки муфты 1 и управляется биметаллическим спиральным тер-
морегулятором 11. Терморегулятор соединяется с пластинчатым
клапаном 10 через ось. В крышке корпуса находится крышка 9
резервной камеры А. Ведущий диск 7 жестко связан с валом муф-
ты. Включение и выключение муфты, а следовательно, и вентиля-
тора 6, происходит в зависимости от температуры воздуха, кото-
рый обдувает корпус муфты и влияет на температуру нагрева би-
металлического терморегулятора. При низкой температуре двига-
теля терморегулятор устанавливает клапан в такое положение, что
он перекрывает проход в рабочую полость между ведущей и ведо-
Рис. 5.4. Муфта вентилятора:
а — заблокирована; б — разблокирована; 1 — крышка муфты; 2 — корпус муф-
ты; 3 — шариковый подшипник; 4 — фланец; 5 — блокирующие пластины; 6 —
вентилятор; 7— ведущий диск; 8— уплотнение; 9 — крышка резервной камеры;
10 — пластинчатый клапан; 11 — биметаллический терморегулятор; А — резерв-
ная камера
86
мой частями муфты. Рабочая жидкость будет находиться в резерв-
ной камере. Между ведущей и ведомой частями муфты жидкости
не будет, и они будут свободно вращаться. Вентилятор при этом
вращаться не будет.
При повышении температуры двигателя биметаллический тер-
морегулятор поворачивает клапан, сообщая отверстиями рабочую
и резервную полости. Под действием центробежных сил рабочая
жидкость заполняет зазоры между ведущей и ведомой частями
муфты. Рабочая жидкость имеет большую вязкость, что обеспечи-
вает включение муфты и вентилятора, который начинает вращать-
ся и создает воздушный поток через сердцевину радиатора.
На двигателях автомобилей «Волга» ГАЗ-31029 вентиляторы
шестилопастные, изготовленные из пластмассы. Крыльчатка вен-
тилятора крепится при помощи переходной пластины к ступице,
надетой на передний конец валика водяного насоса. Вентилятор
приводится во вращение двумя клиновыми ремнями от шкива на
коленчатом валу двигателя. Вентилятор помещен внутри кожуха.
Кожух прикреплен к радиатору и служит для увеличения скорости
воздушного потока через сердцевину радиатора.
На всех модификациях двигателей автомобилей «ГАЗель» при-
меняются шестилопастные пластмассовые вентиляторы, приводи-
мые в работу клиновыми ремнями от шкива коленчатого вала.
Крыльчатка вентилятора установлена на валу, который вращается
в двух шариковых подшипниках. Подшипники установлены в спе-
циальном корпусе подшипников. Корпус крепится тремя шпиль-
ками на крышке распределительных шестерен.
На двигателях автомобилей ВАЗ-2110, -2111, -2112, -11113 и
ИЖ-2126 устанавливаются четырехлопастные пластмассовые вен-
тиляторы с электроприводом.
5.6. Термостат
Термостат служит для ускорения прогрева двигателя после
запуска и для поддержания нормального температурного режи-
ма при движении автомобиля. На автомобильных двигателях не-
которых моделей ставились термостаты с жидким наполните-
лем. В них заливалась легкоиспаряющаяся жидкость (смесь из
70 % этилового спирта и 30 % воды). В современных двигателях
такие термостаты не применяются. В настоящее время на всех
двигателях устанавливаются термостаты с твердым наполните-
лем, в качестве которого применяется церезин с медной струж-
кой. Эта масса обладает большим коэффициентом объемного
расширения. Термостаты различных моделей двигателей отли-
чаются по устройству, но принципиально устроены и работают
одинаково.
87
Рис. 5.5. Термостат:
1, 12 — стойки; 2 — перепускной кла-
пан; 3 — баллон; 4 — активная масса
(церезин); 5 — упорная шайба; 6 — ком-
пенсационная пружина; 7 — возврат-
ная пружина; 8 — обойма; 9 — мембра-
на; 10 — буфер; 11 — втулка; 73 — шток;
14 — регулировочный винт; 75 — ради-
аторный клапан; 16 — седло клапана
Разберем устройство и работу
термостата на примере термоста-
та двигателя ЗИЛ-5301 (рис. 5.5),
а также двигателей модели ЗИЛ-
645.
Термостат состоит из термо-
силового датчика — буфера 10 с
твердым наполнителем, што-
ка 13, входящего во втулку тер-
мосилового датчика 11, регули-
ровочного винта 14, стоек кор-
пуса 1 и 12, основного радиатор-
ного клапана 15, перепускного
клапана 2, пружин возвратной 7
и компенсационной 6.
Детали термостата изготовле-
ны из латуни. Термостат автома-
тически поддерживает необходи-
мую температуру охлаждающей
жидкости, отключая и включая
циркуляцию жидкости через ра-
диатор. В холодную погоду, осо-
бенно при малых нагрузках дви-
гателя, почти вся теплота отво-
дится за счет обдува двигателя
воздухом, и охлаждающая жид-
кость через радиатор не циркулирует. Чтобы не разморозить ради-
атор (в случае применения в качестве охлаждающей жидкости воды),
необходимо при отрицательных температурах окружающего воз-
духа держать жалюзи (если они предусмотрены на автомобиле)
закрытыми и только при повышении температуры жидкости до
90 °C слегка их приоткрывать. Если жалюзи нет, необходимо пользо-
ваться чехлом или шторками. Оптимальный температурный ре-
жим оказывает решающее влияние на износ двигателя и эконо-
мичность его работы. Для контроля температуры охлаждающей жид-
кости имеется указатель.
В термосиловом датчике термостата заключено термоактивное
вещество 4 — церезин специальной разгонки. Церезин обладает
высоким коэффициентом объемного расширения в определенном
диапазоне температур. При прогреве двигателя церезин расширя-
ется и шток 13 выходит из втулки термосилового датчика. Шток
упирается в регулировочный винт 14 и перемещает вниз термоси-
ловой датчик — втулку 11 и клапаны, преодолевая сопротивление
пружин 7 и 6. При этом радиаторный клапан 15 открывается и
охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор.
При температуре 85 °C радиаторный клапан открывается полнос-
88
тью и вся жидкость направляется в радиатор. При охлаждении
двигателя ниже 70 °C радиаторный клапан закрывается и вся жид-
кость прокачивается жидкостным насосом, минуя радиатор.
Ни в коем случае нельзя снимать термостат. В холодное время
года двигатель без термостата прогревается долго и работает при
низкой температуре охлаждающей жидкости. В результате ускоря-
ется износ двигателя, увеличивается расход топлива, происходит
обильное отложение смолистых веществ, не обеспечивается нор-
мальная температура воздуха в кабине автомобиля. Прогрев двига-
теля без термостата увеличивает износ его на величину, соответ-
ствующую пробегу 150...200 км.
В теплое время года при отсутствии термостата большая часть
охлаждающей жидкости будет циркулировать по малому кругу (че-
рез рубашку охлаждения двигателя), минуя радиатор, что может
вызвать перегрев двигателя.
5.7. Пути циркуляции охлаждающей жидкости
по системе охлаждения
Для быстрого прогрева после запуска холодного двигателя ох-
лаждающая жидкость не должна проходить через радиатор. По-
этому термостат закрывает доступ охлаждающей жидкости в ради-
атор, и она циркулирует по малому кругу, минуя сердцевину ради-
атора. Насос нагнетает охлаждающую жидкость в рубашку охлаж-
дения блока цилиндров. Оттуда через окна жидкость проходит в
рубашку охлаждения головки блока цилиндров, нагревается и по
каналу поступает в термостат. Пройдя через перепускной клапан,
жидкость возвращается в жидкостный насос.
Поскольку жидкость не проходит через сердцевину радиатора,
она быстро нагревается, поднимая температуру двигателя до
78... 82 °C.
При прогреве двигателя не рекомендуется открывать заслонку
воздухопритока и включать электродвигатель отопителя кузова, так
как отопитель кузова соединен параллельно с радиатором и тер-
мостат не отключает его от двигателя.
Основной клапан термостата начинает открываться, когда тем-
пература охлаждающей жидкости достигает 78... 82 °C. При темпе-
ратуре 94 °C он уже полностью открыт и охлаждающая жидкость
начинает циркулировать по большому кругу. Из жидкостного на-
соса она поступает в рубашку охлаждения блока цилиндров, а за-
тем через окна — в рубашку охлаждения головки блока цилиндров
и через канал в термостат; пройдя через основной клапан, жид-
кость идет в верхний бачок радиатора. Далее, опускаясь к нижне-
му бачку, жидкость охлаждается при прохождении через узкие ка-
налы трубок и из нижнего бачка, через патрубки и шланги, посту-
89
пает в жидкостный насос. При этом, если открыт краник отопите-
ля кузова, горячая жидкость из рубашки охлаждения поступает в
отопитель кузова. Из отопителя жидкость по шлангу возвращается
в полость разрежения жидкостного насоса.
5.8. Подогреватели двигателя
Электрофакельное устройство (термостарт). Это устройство пред-
назначено для ускорения пуска холодного двигателя ЗИЛ-645 при
температуре окружающего воздуха до —25 °C. Принцип его работы
основан на испарении топлива в штифтовых свечах накаливания и }
воспламенения образующейся топливной смеси. Возникающий при 1
этом факел подогревает воздух, поступающий в цилиндры двига- |
теля. |
Штифтовые свечи ввернуты во впускные трубопроводы, и к
ним подведены трубопроводы с электромагнитным топливным кла-
паном. Топливо к клапану подводится из системы питания двига-
теля.
При включении термостарта на спирали свечей подается на- ,
пряжение через добавочный резистор термореле, установленного ]
в кабине за приборной панелью.
После нагрева свечей до необходимой температуры замыкаются
контакты термореле и открывается электромагнитный топливный
клапан. Одновременно загорается сигнализатор готовности двигате-
ля к запуску. При включении стартера топливоподкачивающий на-
сос подает топливо через электромагнитный клапан к раскаленным
свечам, где топливо испаряется и воспламеняется. Одновременно с
этим на спирали свечей подается полное напряжение аккумулятор-
ной батареи, добавочный резистор термореле при этом отключается.
Жидкостный подогреватель двигателя. Подогреватель предназ-
начен для подогрева холодного двигателя перед запуском и авто-
матической поддержки температуры в системе охлаждения и в ка-
бине водителя. Подогреватель (рис. 5.6) работает на топливе из
системы питания дизеля и состоит:
• из котла, включающего в себя горелку и газожидкостный теп-
лообменник;
• блока управления жидкостного насоса с электродвигателем;
• топливного фильтра с электронагревателем топлива.
Горелка имеет электродвигатель 2, вентилятор 31, топливные
насосы 27 с шестеренным приводом 30, форсунку 13, источник
высокого напряжения 3 и два электрода для электроискрового роз-
жига. В горелке подогревателя происходит образование смеси топ-
лива с воздухом, воспламенение и горение смеси.
Контроль за горением осуществляется с помощью индикатора
пламени 25. В топливопроводе на участке между топливным насо-
90
Рис. 5.6. Жидкостный подогреватель двигателя:
1, 5 — корпус вентилятора; 2 — электродвигатель вентилятора; 3 — источник высокого напряжения; 4 — муфта; 6 — подшипник; 7 —
магнитный клапан; 8 — наконечник электрода зажигания; 9 — электронагреватель форсунки; 10 — корпус форсунки; 11 — электрод
зажигания; 12 — жидкостный патрубок (выход жидкости); 13 — форсунка; 14 — предохранитель; 15, 16 — датчики температуры; 17 —
жидкостный патрубок (вход); 18, 26 — опоры; 19, 20 — трубы теплообменника соответственно внутренняя и наружная; 21 — тепло-
обменник; 22 — завихритель; 23 — газоотводящий патрубок; 24 — шайба индикатора пламени; 25 — индикатор пламени; 27 —
топливный насос; 28 — сливной топливопровод; 29 — питающий топливопровод; 30 — шестеренный привод; 31 — крыльчатка
вентилятора; 32 — всасывающий воздушный патрубок; епф — воздух; нф — топливо; г~Л — жидкость; — отработавшие газы
сом подогревателя и форсункой установлен электромагнитный кла-
пан, служащий для включения и выключения подачи топлива Ki
форсунке. Распыленное форсункой топливо смешивается с возду-'
хом и сгорает, а избыточное топливо, подаваемое топливным на-
сосом, перепускается через редукционный клапан и сливается в
топливный бак.
В теплообменнике теплота от продуктов сгорания передается
жидкости, циркулирующей через жидкостную полость теплооб-;
менника. Циркуляция жидкости между системой охлаждения дви--
гателя, отопления кабины и теплообменником подогревателя осу4
ществляется с помощью электрического жидкостного насоса. |
Для управления работой подогревателя и предохранения его od
перегрева на теплообменнике размещены два управляющих дат-|
чика температуры 15, 16 и датчик перегрева с кнопкой.
Рис. 5.7. Пусковое оборудование двигателя:
1 — заливная горловина; 2 — пульт управления; 3 — бензиновый бачок; 4 —
вентилятор; 5 — воздухоподводящий шланг; 6 — электромагнитный клапан; 7 —
свеча; 8 — дренажная трубка; 9 — пробка; 10 — газоотводящий патрубок; 11 —
сливной кран; 12 — подогреватель
92
Пусковой подогреватель двигателя автомобиля ГАЗ-3307. Подо-
греватель предназначен для прогрева двигателя при пуске его при
низких температурах окружающего воздуха. Подогревателями обо-
рудуются автомобили, предназначенные для работы в регионах с
низкими зимними температурами. Работает подогреватель на бен-
зине. Подогреватель 12 входит в состав пускового оборудования
двигателя (рис. 5.7) и состоит из теплообменника и горелки. Теп-
лообменник представлен двумя газоходами (внутренним и наруж-
ным) и двумя жидкостными рубашками, соединенными между
собой. В камеру сгорания бензин подается самотеком из бачка 3
через электромагнитный запорный клапан 6. При включении пе-
реключателя пульта управления ток поступает в катушку, сердеч-
ник электромагнитного клапана при этом оттягивается, и бензин
поступает в камеру сгорания подогревателя. При выключении пе-
реключателя сердечник, на котором расположен резиновый уп-
лотняющий клапан, под действием пружины перекрывает бензо-
провод.
Воздух для горения подается вентилятором 4. Первоначаль-
ное воспламенение смеси производится свечой накаливания 7.
Когда в камере устанавливается устойчивое горение, свеча вык-
лючается.
Образующиеся в результате горения газы закрученным пото-
ком проходят по газоходам и подогревают жидкость, находящуюся
в теплообменнике, и масло в поддоне картера. Жидкостная по-
лость теплообменника подогревателя посредством штуцеров и тру-
бок соединена с системой охлаждения двигателя.
5.9. Гидромуфта привода вентилятора
Гидромуфта привода вентилятора двигателей ЯМЗ-740 и -7401
предназначена для поддержания оптимального теплового режи-
ма двигателя. Включается и выключается она автоматически в
зависимости от температуры охлаждающей жидкости в системе
охлаждения. Гидромуфта (рис. 5.8) устанавливается в передней
части блока цилиндров двигателя. Основными ее частями явля-
ются корпус кронштейна 10, ведомое колесо 7 и ведущее коле-
со 9. На переднем конце ведомого вала 16 установлена ступица
вентилятора 15. Вращается вал на двух шариковых подшипниках
вместе с корпусом подшипников и ведущим колесом гидромуф-
ты 9. На корпусе подшипников двумя болтами закреплен шкив
привода генератора 13. Ведомый вал 16 и вал привода генерато-
ра 12 уплотняются манжетами 11 и 14. К корпусу кронштейна
гидромуфты 10 болтами крепится корпус подшипников. В кор-
пусе установлено ведомое колесо гидромуфты 7 в сборе с под-
шипниками, ведущим валом 4 и кожухом 8. Уплотняются под-
93
Рис. 5.8. Гидромуфта привода вентилятора со шкивом генератора и кор-
пусом кронштейна в сборе:
1 — трубка подвода масла; 2, 5 — уплотнительные кольца; 3 — ступица; 4 —
ведущий вал; 6 — корпус подшипника; 7 — ведомое колесо гидромуфты; 8 —
кожух; 9 — ведущее колесо гидромуфты; 10 — корпус кронштейна гидромуфты;
11, 14 — манжеты; 12 — вал привода генератора; 13 — шкив привода генератора;
15 — ступица вентилятора; 16 — ведомый вал
шипники и вал уплотнительными кольцами 2 и 5. Масло подво-
дится через трубку 7.
Гидромуфта включается в работу специальным включателем,
который, в зависимости от температуры в системе охлаждения,
обеспечивает включение или выключение вентилятора, поддер-
живая оптимальный температурный режим.
Работа вентилятора может осуществляться по одному из трех
режимов:
• автоматический — температура воды в системе охлаждения
двигателя поддерживается в пределах 80 ...95 °C;
94
• переключатель ставится в такое положение, в котором он обес-
печивает вращение вентилятора с небольшой частотой;
• вентилятор включен на постоянное вращение.
5.10. Контроль за температурой охлаждающей жидкости
При эксплуатации автомобиля водитель обязан постоянно кон-
тролировать тепловой режим двигателя, так как нарушение его
приводит к потере мощности, перерасходу топлива и усиленному
износу деталей двигателя.
Для контроля за температурой охлаждающей жидкости на авто-
мобилях ВАЗ-2110, -2111, -2112 имеется указатель температуры
воды с датчиком указателя, который установлен на выходном пат-
рубке термостата. На расширительном бачке установлен датчик
указателя уровня охлаждающей жидкости.
Контроль за работой системы охлаждения на двигателях авто-
мобилей ЗИЛ-5301 и его модификаций осуществляется при помо-
щи указателя температуры воды, датчик которого установлен в ру-
башке охлаждения головки блока. Имеется сигнализатор уровня
охлаждающей жидкости, датчик которого установлен в верхнем
бачке радиатора. Кроме того, установлен сигнализатор аварийного
перегрева охлаждающей жидкости в системе охлаждения, датчик
которого находится на корпусе термостата.
Контроль за работой системы охлаждения на двигателях авто-
мобилей ВАЗ-1111 и -11113 «Ока» осуществляется указателем тем-
пературы охлаждающей жидкости в системе охлаждения, датчик
которого установлен в задней части головки блока. Имеется сиг-
нализатор работы электродвигателя вентилятора.
На двигателях автомобилей «ГАЗель» для контроля за работой
системы охлаждения имеется указатель температуры охлаждающей
жидкости с датчиком и сигнализатор (красный) перегрева охлаж-
дающей жидкости. Сигнализатор загорается при температуре ох-
лаждающей жидкости двигателя 105 °C.
Современные двигатели для контроля за работой системы ох-
лаждения в обязательном порядке имеют указатели температуры
охлаждающей жидкости и сигнализаторы ее аварийного перегрева
в системе охлаждения двигателя. На двигателях, у которых венти-
лятор приводится в работу электродвигателем, имеются сигнали-
заторы работы электродвигателя.
Контрольные вопросы
1. Каково назначение системы охлаждения?
2. Перечислите основные приборы системы охлаждения и объясните
их назначение.
95
3. В каких условиях применяются системы охлаждения закрытого типа?
4. Назовите составы низкозамерзающих жидкостей.
5. Расскажите о назначении, устройстве и приводе вентиляторов.
6. Покажите путь циркуляции охлаждающей жидкости по малому
кругу.
7. Покажите путь циркуляции охлаждающей жидкости по большому
Кругу.
8. Объясните назначение, устройство и работу электрофакельного по-
догревателя (термостарта).
9. Объясните назначение, устройство и работу жидкостного подогре-
вателя двигателя.
10. Объясните назначение, устройство и работу пускового подогрева-
теля двигателя автомобиля ГАЗ-3307.
11. Объясните назначение, устройство и работу гидромуфты привода
вентилятора.
Глава 6
СМАЗОЧНАЯ СИСТЕМА
6.1. Масла, применяемые для смазывания двигателя
Смазочная система служит для уменьшения износа трущихся
поверхностей двигателя, удаления продуктов износа и частичного
охлаждения деталей. Циркулирующее между трущимися поверх-
ностями масло предохраняет их от коррозии. Тонкий слой масла,
находящийся на поршнях и зеркале цилиндров, способствует луч-
шему уплотнению поршня в цилиндре, повышая компрессию.
Автомобильные двигатели имеют комбинированную смазочную
систему: под давлением, разбрызгиванием и самотеком. Наиболее
нагруженные детали кривошипно-шатунного и газораспределитель-
ного механизмов (коренные и шатунные шейки коленчатого вала,
опорные шейки распределительного вала, коромысла, распреде-
лительные шестерни при нижнем расположении распределитель-
ного вала) смазывается под давлением.
Цилиндры, поршни, поршневые кольца, поршневые пальцы,
кулачки и шестерни распределительного вала смазываются раз-
брызгиванием.
Самотеком смазываются нижние наконечники штанг, направ-
ляющие втулки толкателей и частично кулачки распределительно-
го вала.
Масла должны иметь возможно более низкую температуру за-
стывания и определенные вязкостные свойства, быть в необходи-
мой степени физически и химически стабильными, обладать ми-
нимальным коррозионным воздействием на металлы, не содер-
жать механических примесей и воды. Масла в двигателях работа-
ют в очень тяжелых условиях, испытывая воздействие перепадов
давления от ниже атмосферного до 100 МПа (1000 кгс/см2) и вы-
соких температур (до 2500 °C во время рабочего хода).
При работе двигателя масло частично попадает в камеру сго-
рания и там сгорает, образуя нагар. Слой нагара ухудшает отвод
теплоты от деталей, способствует появлению детонации и калиль-
ного зажигания, отрываясь от стенок, загрязняет масло твердыми
частицами. Количество образующегося нагара зависит от каче-
ства масла и его расхода, а также от качества топлива. Предель-
ная толщина нагара зависит от теплового режима работы двига-
теля: чем холоднее стенки камеры сгорания, тем больше отлага-
ется нагар.
4 Пехальский
97
Наибольшее распространение получили следующие сорта ма-
сел (ГОСТ 10541-78):
• М-8Г! (зимнее), М-12Г] (летнее), М63/10Г! (всесезонное) —
для эксплуатации высокофорсированных двигателей легковых ав-
томобилей;
• М-43/8Г(рк) — всесезонное универсальное рабочее и консер-
вационное моторное масло, допущено к применению в карбюра-
торных двигателях и дизелях, обеспечивает работоспособность дви-
гателя в интервале температур окружающего воздуха — 30 ... + 50 °C
и консервацию двигателя в течение 15 лет;
• М-8В — всесезонное масло для среднефорсированных двига- i
телей легковых и грузовых автомобилей; ;
• М-63/10В — всесезонное универсальное моторное масло для '
карбюраторных двигателей. Может применяться в безнаддувных
дизелях. Эта марка масла внесена в карту смазки двигателя КамАЗ-
740 и может заменять масла М-8Г2к и М-10Г2к;
• M-43/6Bi — загущенное масло, обеспечивающее надежную ра-
боту карбюраторных двигателей в условиях Крайнего Севера и по-
зволяющее без подогрева запустить двигатель при температуре до
— 35 °C. Его можно также применять в дизелях автомобилей КамАЗ-
740 северного исполнения.
Для дизелей рекомендуются следующие моторные масла:
• М-8В2 (ТУ 38.401-58-37—92) для малофорсированных дизе-
лей для эксплуатации в зимних условиях;
• М-10В2 (ГОСТ 8581—78) для малофорсированных безнаддув-
ных дизелей для эксплуатации в летних условиях;
• М-8Г2у (ТУ 38.401-58-21—91) для высокофорсированных без-
наддувных или с невысоким наддувом дизелей для эксплуатации в
зимних условиях и с увеличенным пробегом до смены масла;
• М-10Г2у (ТУ 38.401 -58-21—91) для высокофорсированных без-
наддувных или с невысоким наддувом дизелей для эксплуатации в
зимних условиях;
• М-8Г2 (ГОСТ 8581—78) для эксплуатации в летних условиях;
• М-8Г2 (ГОСТ 8581—78) для эксплуатации в зимних условиях
автомобилей КамАЗ и автобусов «Икарус»;
• М-10Г2к (ГОСТ 8581—78) для эксплуатации в летних условиях.
6.2. Смазочная система двигателя автомобиля «Волга»
ГАЗ-31029
Смазочная система этого автомобиля (рис. 6.1) состоит из мас-
ляного насоса с маслоприемником 9, установленного внутри под-
дона картера двигателя, полнопоточного масляного фильтра 5 со
сменным картонным фильтрующим элементом, масляного радиа-
тора 11с запорным краником 8 и предохранительным клапаном 7.
98
Рис. 6.1. Смазочная система и система вентиляции картера двигателя
ГАЗ-31029:
1, 14 — шланги; 2 — воздушный фильтр; 3 — фильтрующий элемент; 4 — крыш-
ка коромысел; 5 — масляный фильтр; 6 — датчик сигнализатора аварийного дав-
ления масла; 7 — клапан масляного радиатора; 8 — запорный краник масляного
радиатора; 9 — масляный насос с маслоприемником; 10 — пробка сливного отвер-
стия картера двигателя; И — масляный радиатор; 12 — датчик указателя давления
масла; 13 — золотниковое устройство вентиляции картера; —* — картерные газы;
=> — чистый воздух; —► — масло
В поддоне картера имеется отверстие для слива масла, закрывае-
мое пробкой 10. Для контроля за работой смазочной системы име-
ется указатель давления масла на щитке приборов и датчик указа-
теля 12, устанавливаемый в масляной магистрали. На щитке при-
боров в кабине водителя установлен также сигнализатор аварий-
ного давления масла, а в нижней части масляного фильтра уста-
новлен датчик 6 этого сигнализатора.
99
Масляный насос приводится в работу от шестерни на распре-
делительном валу через дополнительный валик. Во время работы
двигателя масляный насос забирает при помощи маслоприемни-
ка масло из поддона картера двигателя и направляет его в полно-
поточный масляный фильтр 5. Пройдя через фильтрующий эле-
мент, масло поступает в главную масляную магистраль, откуда
через каналы в перегородках и стенках картера подводится к ко-
ренным шейкам коленчатого и опорным шейкам распределитель-
ного валов, смазывая их. От коренных шеек масло по каналам в
самих шейках вала через центробежные грязеуловители, выпол-
ненные в шатунных шейках, поступает к шатунным шейкам. Для
прохода масла из канала к коренной шейке в верхнем вкладыше
имеется специальное сверление, а для того чтобы масло непре-
рывно поступало к шатунным подшипникам на коренных вкла-
дышах, выполнены кольцевые канавки. К шатунным подшипни-
кам идут каналы, которые проходят через коренные шейки, щеки
вала и шатунные шейки. На шатунных вкладышах имеются свер-
ления, при вращении вала совпадающие с масляным каналом в
шатунной шейке. В нижней головке шатуна тоже имеется свер-
ление, направленное на правую сторону двигателя по ходу авто-
мобиля. В момент совпадения этих отверстий из них выбрасыва-
ется струя масла, направленная вверх. Это масло смазывает раз-
брызгиванием цилиндры, поршни, поршневые пальцы через за-
зоры между бобышками поршней и верхней головкой шатуна.
Для смазывания втулки и пальца в верхней головке шатуна име-
ется сверление, через которое масло попадает внутрь втулки верх-
ней головки шатуна. При движении поршня к НМТ маслосъем-
ные кольца снимают с зеркала цилиндров излишек масла, кото-
рое через сверления в кольцевых канавках головки поршня с си-
лой выбрасывается внутрь поршня и смазывает поршневые паль-
цы. Падая вниз, это масло попадает на вращающийся коленча-
тый вал и разбрасывается им в разные стороны, создавая в карте-
ре масляный туман. Разбрызгивается также и масло, которое вы-
давливается из зазоров шатунных шеек.
К опорным шейкам распределительного вала масло подается
по каналам. От задней опорной шейки идет канал, по которому
масло подается в полую ось коромысел, а из нее, через радиальные
сверления, смазывает втулки коромысел. В коротком плече коро-
мысла имеется продольный канал, выходящий в резьбовое отвер-
стие для регулировочного болта. Болт служит для регулировки теп-
лового зазора в клапанном механизме. В средней его части снару-
жи имеется кольцевая проточка, к которой подходит канал в плече
коромысла. Регулировочный болт со стороны головки имеет про-
дольный канал, радиальным сверлением сообщающийся с кольце-
вой проточкой болта. Через эти каналы масло под давлением по-
дается на верхний наконечник штанги и смазывает его. Излишки
100
масла по штанге стекают вниз и попадают внутрь толкателей, а
через два отверстия сбоку толкателей масло самотеком выходит и
смазывает направляющие втулки толкателей. В момент выхода вниз
нижней части толкателей эти отверстия выходят из направляющих
втулок. Масло из этих отверстий вытекает и смазывает кулачки
распределительного вала.
На передней опорной шейке распределительного вала имеются
снаружи полукольцевые проточки, а также канал, который выхо-
дит на торцевую сторону передней опорной шейки. Через этот
канал за счет полукольцевых проточек на шейке масло пульсиру-
ющей струей подается для смазывания ромбообразной шайбы, удер-
живающей распределительный вал от осевого смещения.
Для смазывания распределительных зубчатых колес в теле под-
шипника передней опорной шейки имеется канал, от которого по
трубке масло пульсирующей струей подается на шестерни.
В смазочной системе имеется три клапана:
• редукционный в масляном насосе;
• перепускной в масляном фильтре;
• предохранительный в приводе масляного радиатора.
Редукционный клапан служит для ограничения максимального
давления в смазочной системе двигателя. Масляный насос подает
в систему значительно больше масла, чем это требуется. Давление
масла, как правило, выше требуемой величины. Особенно это на-
блюдается в холодное время года или пока двигатель не прогрет до
нормальной температуры. Очень высокое давление может привес-
ти к выдавливанию прокладок, вырыву или разрыву трубопрово-
дов. Редукционный клапан ограничивает максимальное давление,
предохраняя приборы и детали смазочной системы. Кроме того, в
процессе эксплуатации автомобиля происходит износ сопряжен-
ных пар. Зазор между ними возрастает, увеличивая расход масла.
Это особенно актуально для коренных и шатунных подшипников
кривошипно-шатунного механизма и подшипников распредели-
тельного вала. Редукционный клапан, поддерживая нормальное
давление, уменьшает перепуск масла.
Перепускной клапан устанавливается в центральном трубчатом
стержне и предназначен для перепуска неочищенного масла в слу-
чае загрязнения фильтрующего элемента. При чистом фильтрую-
щем элементе разница давлений в корпусе фильтра перед фильт-
рующим элементом и внутри центрального стержня после прохо-
да маслом фильтрующего элемента уменьшает давление, но не боль-
ше чем на 10...20 кПа (0,1 ...0,2 кгс/см2). При загрязнении фильт-
рующего элемента увеличивается сопротивление проходу масла, и
в результате снижается давление масла. Если снижение давления
достигнет 60...70 кПа (0,6...0,7 кгс/см2), то перепускной клапан
открывается, пропуская часть неочищенного масла в главную мас-
ляную магистраль.
101
Предохранительный клапан устанавливается в системе масляно-
го радиатора. После открытия краника включения масляного ра-
диатора масло отодвигает шариковый клапан 7, сжимая пружину,
поступает в масляный радиатор и, пройдя через сердцевину ради-
атора, сливается в поддон картера двигателя.
Нормальное давление масла в смазочной системе должно нахо-
диться в пределах 0,2...0,4 МПа (2...4 кгс/см2). При работе двига-
тель может перегреваться, что приводит к разжижению масла и
падению давления. Масляный радиатор включен в систему парал-
лельно, и в него из главной масляной магистрали отходит около
20 % масла. Если произойдет сильное разжижение масла, то боль-
шая его часть начнет поступать в радиатор, так как через радиатор
ему проходить легче. К трущимся поверхностям масла будет пода-
ваться недостаточно, что может привести к выплавлению корен-
ных и шатунных подшипников. Для предотвращения этого слу-
жит предохранительный клапан. Если давление масла станет меньше
70... 90 кПа (0,7... 0,9 кгс/см2), пружина прижмет шарик к седлу и
прекратит подачу масла в масляный радиатор, хотя краник вклю-
чения радиатора продолжает быть открытым.
Контроль за работой смазочной системы осуществляется тремя
приборами: указателем давления масла, датчик 12 которого уста-
новлен в главной масляной магистрали, сигнализатором аварий-
ного давления, также расположенным на щитке приборов; датчи-
ком сигнализатора 6 аварийного давления масла.
Уровень масла в картере двигателя контролируется масломер-
ной линейкой.
6.3. Особенности устройства и работы смазочной системы
двигателей ЗМЗ-4061 и 3M3-4063
Смазочная система у этих двигателей комбинированная. Масло
подается к трущимся поверхностям под давлением и разбрызгива-
нием. Основным прибором смазочной системы является масля-
ный насос, находящийся в поддоне картера двигателя. Для слива
масла из картера имеется специальное сливное отверстие, закры-
ваемое пробкой. Масляный насос имеет маслоприемник с сетча-
тым фильтром. Для очистки масла установлен полнопоточный
масляный фильтр со сменным фильтрующим элементом. Система
заполняется маслом через маслозаливную горловину с крышкой.
При работе двигателя шестеренчатый масляный насос под дав-
лением нагнетает масло в масляный фильтр. Давление в системе
смазки должно быть в пределах 0,2...0,4 МПа (2...4 кгс/см2), мак-
симальное давление ограничивается редукционным клапаном, ко-
торый находится в корпусе масляного насоса. В случае повыше-
ния давления более 0,4 МПа (4 кгс/см2) открывается редукцион-
102
ный клапан, и масло перепускается из полости высокого давления
в полость маслоприемника.
После очистки масло из масляного фильтра поступает в глав-
ную масляную магистраль, из которой по каналам в стенках и пе-
регородках картера масло подается для смазки коренных подшип-
ников и подшипников промежуточного вала привода масляного
насоса, а также подводится к гидронатяжителю цепи привода рас-
пределительных валов. Через каналы в щеках масло подается в
грязеуловители шатунных шеек, а из них через каналы и отвер-
стия во вкладышах масло поступает к шатунным подшипникам и
смазывает их. Через отверстия сбоку верхней части нижней голов-
ки шатуна, во вкладышах и каналах в шатунной шейке масло струей
выбрасывается для смазывания цилиндров и поршней. В теле ша-
туна выполнен канал, по которому в момент совпадения этого ка-
нала с каналом в шатунной шейке масло под давлением подается
и смазывает поршневой палец. В верхней головке шатуна имеется
отверстие, через которое в этот же момент выбрасывается струя
масла, направленная на внутреннюю поверхность головки порш-
ня, и охлаждает ее. От верхнего подшипника валика привода мас-
ляного насоса масло через поперечные сверления и внутреннюю
полость валика подается для смазывания нижнего подшипника ва-
лика и опорной поверхности ведомой шестерни привода. Шестер-
ни привода масляного насоса смазываются струей масла через свер-
ление в главной масляной магистрали.
Из главной масляной магистрали масло по каналу поступает в
каналы головки блока цилиндров, по которым оно подходит к опор-
ным шейкам распределительных валов выпускных клапанов. Из
каналов головки блока масло подается к гидронатяжителю цепи
второй ступени привода распределительных валов, к гидротолка-
телям и датчикам давления масла. Стекающее в картер масло на
своем пути попадает на цепи, башмаки, звездочки привода рас-
пределительных валов, эксцентрик и промежуточный рычаг при-
вода топливного насоса.
Качество работы смазочной системы контролируется указате-
лем давления масла, расположенным на щитке приборов, и его
датчиком, расположенным в канале на головке блока цилиндров,
а также сигнализатором аварийного давления масла. Сигнализа-
тор находится на панели приборов. Лампочка сигнализатора заго-
рается при понижении давления смазочной системы ниже 40...
80 кПа (0,4...0,8 кгс/см2). Датчик сигнализатора установлен в ка-
нале на головке блока. Оба эти датчика ввернуты в тройник, кото-
рый, в свою очередь, ввернут в масляную магистраль с левой сто-
роны головки блока цилиндров. Уровень масла в поддоне картера
двигателя контролируется при помощи стержневого указателя уров-
ня масла. На нижнем конце этого стержня имеются две метки «П»
(максимальный) и «О» (минимальный). При работе двигателя уро-
103
вень масла должен находиться между этими метками. Эксплуата-
ция двигателя при снижении уровня масла ниже метки «О» не
допустима.
6.4. Смазочная система двигателя автомобиля ЗИЛ-433100
Основным прибором смазочной системы (рис. 6.2) является двух-
секционный масляный насос. Одна секция насоса 12 обеспечивает
работу масляного радиатора, а другая, основная, 9 служит для по-
дачи масла к трущимся поверхностям. Масло из радиаторной сек-
ции подается в центробежный маслоочиститель 1 и, пройдя ради-
Рис. 6.2. Схема смазочной системы двигателя автомобиля ЗИЛ-433100:
1 — центробежный маслоочиститель; 2 — компрессор; 3 — ось коромысел; 4 —
пробка маслозаливного отверстия; 5 — топливный насос высокого давления (ТНВД);
6 — масляная магистраль; 7 — подшипник распределительного вала; 8 — коренной
подшипник коленчатого вала; 9 — основная секция масляного насоса; 10 — масло-
приемник; 11 — предохранительный клапан; 12 — радиаторная секция масляного
насоса; 13 — предохранительный клапан основной секции масляного насоса; 14 —
дифференциальный клапан; 15 — шатунный подшипник коленчатого вала; 16 —
главная масляная магистраль; 17 — указатель давления масла; 18 — перепускной
клапан масляного фильтра; 19 — фильтр тонкой очистки; 20 — масляный радиатор;
21 — сливной клапан центробежного маслоочистителя; 22 — запорный кран воздуш-
но-масляного радиатора; 23 — отсечной клапан центробежного маслоочистителя
104
атор 20, стекает обратно в поддон картера двигателя. Радиатор вклю-
чается в работу краном 22. В холодное время года кран радиатора
может быть закрыт, тогда масло из центробежного маслоочистите-
ля будет возвращаться в поддон картера через сливной клапан 21.
Отсечной клапан 23 прекращает подачу масла в маслоочиститель в
случае резкого падения давления.
Масло из основной секции 9 масляного насоса подается в корпус
клапанов. Здесь расположен дифференциальный клапан 14, внутри
которого установлен предохранительный клапан 13. Дифференци-
альный клапан поддерживает давление в главной масляной магист-
рали 6на уровне 0,5 МПа (5 кгс/см2). Предохранительный клапан 13
срабатывает при давлении 0,7 МПа (7 кгс/см2). Затем масло поступа-
ет в фильтры тонкой очистки 19, пройдя которые масло поступает в
главную масляную магистраль. На случай сильного загрязнения филь-
трующих элементов установлен перепускной клапан 18, который
перепускает неочищенное масло в главную масляную магистраль. Для
смазывания компрессора 2 масло подается из канала, по которому
оно из фильтров тонкой очистки поступает в главную масляную ма-
гистраль. Радиаторная секция масляного насоса имеет предохрани-
тельный клапан 11, который открывается при давлении масла в на-
гнетательной полости секции насоса 0,8...0,85 МПа (8...8,5 кгс/см2)
и перепускает масло во всасывающую полость насоса.
Из главной магистрали масло под давлением подается к корен-
ным шейкам коленчатого вала и к опорным шейкам распредели-
тельного вала, установленного в развале цилиндров. От коренных
подшипников масло по каналам подается к шатунным шейкам. От
опорной шейки распределительного вала масло поступает через
масляную магистраль 6 в полую ось коромысел 3 и через радиаль-
ные отверстия смазывает втулки коромысел. По каналам в корот-
ких плечах коромысел масло подается на верхний наконечник штан-
ги, а затем стекает внутрь стаканообразного толкателя, смазывая
нижние наконечники штанг. Проходя через отверстия в боковых
стенках толкателей, масло смазывает направляющие втулки толка-
телей и стекает на кулачки распределительного вала.
Цилиндры, поршни, поршневые кольца и стержни клапанов
смазываются разбрызгиванием. Топливный насос высокого давле-
ния (ТНВД) 5 смазывается под давлением маслом, выходящим из
масляного канала.
6.5. Смазочная система двигателя ЯМЗ-740
Смазочная система (рис. 6.3) имеет двухсекционный масляный
насос с радиаторной 9 и нагнетательной 10 секциями. Обе секции
имеют предохранительные клапаны 8 и 29. Предохранительный
клапан радиаторной секции 29 будет перепускать масло из полос-
105
Рис. 6.3. Схема смазочной системы двигателя ЯМЗ-740 автомобиля
КамАЗ-5320:
1 — масляный радиатор; 2, 3, 18, 19, 21, 23, 24 — маслопроводы; 4 — сливной
клапан центрифуги; 5 — перепускной клапан центрифуги; 6 — кран включения
масляного радиатора; 7 — центрифуга; 8 — предохранительный клапан нагнета-
тельной секции; 9 — радиаторная секция масляного насоса, 10 — нагнетательная
секция масляного насоса; 11 — клапан смазочной системы; 12 — полнопоточный
фильтр тонкой очистки; 13 — главная масляная магистраль; 14 — перепускной
клапан фильтра тонкой очистки масла; 15 — манометр, 16 — указатель уровня
масла; 17 — сапун; 20 — компрессор; 22 — ТНВД; 25 — кран включения гидро-
муфты; 26 — термосиловой датчик; 27 — гидромуфта привода вентилятора, 28 —
поддон; 29 — предохранительный клапан радиаторной секции
ти высокого в полость низкого давления при закрытом кране 6
масляного радиатора. При выключенном радиаторе давление на
выходе из секции масляного насоса составляет 0,7...0,75 МПа
(7... 7,5 кгс/см2). Давление масла на выходе из нагнетательной сек-
ции равно 0,35...0,40 МПа (3,5...4,0 кгс/см2).
Масло из радиаторной секции поступает в центрифугу 7, затем
через открытый кран 6 по маслопроводу 2 — в масляный радиа-
106
тор 1 и отсюда по трубопроводу возвращается в картер двигателя.
Если радиатор выключен, то после очистки в центрифуге масло
через трубопровод возвращается в картер. Часть масла, минуя цент-
рифугу, через клапаны перепускной 5 и сливной 4 также возвра-
щается в картер.
Из нагнетательной секции 10 масло под давлением поступает в
главную масляную магистраль 13, пройдя через последовательно
включенный масляный фильтр 12 полнопоточного типа со смен-
ным фильтрующим элементом. Оттуда масло поступает по систе-
ме сверлений к коренным и шатунным подшипникам коленчатого
вала, подшипникам распределительного вала, к автомату включе-
ния гидромуфты вентилятора, к топливному насосу высокого дав-
ления и к компрессору. Из блока двигателя масло поступает в мас-
ляные каналы головок и смазывает втулки коромысел. Через кана-
лы в коротких плечах коромысел масло подается на верхние нако-
нечники штанг и, стекая по ним вниз, смазывает нижние нако-
нечники штанг и направляющие втулки толкателей. Стенки ци-
линдров, поршни с кольцами, поршневые пальцы и другие тру-
щиеся поверхности смазываются масляным туманом и маслом, раз-
брызгиваемым при работе механизмов.
6.6. Масляные насосы
Устройство и работа двухсекционного масляного насоса. На дви-
гателях автомобилей ЗИЛ-433100, КамАЗ, а также двигателях ра-
нее выпускавшихся автомобилей ЗИЛ-130, ГАЗ-53А и некоторых
других устанавливаются двухсекционные масляные насосы.
Двухсекционный масляный насос (рис. 6.4) состоит из корпуса
верхней секции 6, в котором установлены ведущая 7 и ведомая 4
шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении. Ведущая шес-
терня при помощи шпонки установлена на ведущем валу 5. Ведо-
мая шестерня свободно установлена на отдельной оси. Верхняя
секция закрывается крышкой 9, в которой располагается редукци-
онный клапан 13, состоящий из плунжера, пружины и пробки.
Плунжер перекрывает канал, соединяющий полости низкого и вы-
сокого давлений. Корпус нижней радиаторной секции 1 крепится
к корпусу верхней секции при помощи болтов.
Вал насоса 5 проходит через крышку верхней секции, и на его
конце также при помощи шпонки установлена ведущая шестер-
ня 11 нижней радиаторной секции. Она находится в постоянном
зацеплении с ведомой шестерней 12, свободно вращающейся на
оси. В корпусе нижней секции установлен перепускной клапан,
состоящий из шарика, пружины и пробки. Шарик прижимается
пружиной и перекрывает отверстие канала, через который сооб-
щаются нагнетательная и всасывающая полости.
107
Рис. 6.4. Двухсекционный масляный насос и маслоприемник:
а — конструкция; б — схема работы; в — поступление масла при чистой сетке; г —
поступление масла в случае засорения сетки; 1 — корпус нижней секции насоса;
2 — болт, соединяющий корпуса секций насоса; 3 — прокладка; 4 — ведомая
шестерня верхней секции; 5 — вал насоса; 6 — корпус верхней секции; 7 — веду-
щая шестерня верхней секции; 8 — стопорное кольцо; 9 — крышка масляного
насоса; 10 — штифт; 11 — ведущая шестерня нижней секции; 12 — ведомая шес-
терня нижней секции; 13, 15 — редукционные клапаны; 14 — место установки
крана включения масляного радиатора; 16 — верхняя секция; 17 — нижняя сек-
ция; 18 — корпус маслоприемника; 19 — трубка; 20 — пружина; 21 — сетка
Опишем принцип работы насоса. Масло забирается из поддона
картера двигателя при помощи маслоприемника, состоящего из
корпуса, приемной трубки и сетчатого фильтра для грубой очист-
ки масла. Сетка крепится на корпусе пружиной. При чистой сетке
масло свободно проходит и по трубке поступает в масляный насос.
При загрязнении сетки около заборной трубки создается разреже-
ние, под действием которого концы сетки отходят от корпуса, и
через образовавшиеся щели неотфильтрованное масло проходит в
масляный насос.
При работе двигателя ведущие шестерни обеих секций масля-
ного насоса вращаются по ходу часовой стрелки, а ведомый — в
противоположном направлении. В верхней части корпуса (назы-
ваем условно) при вращении шестерен зубья выходят из зацепле-
108
ния и между ними появляется разрежение, за счет которого из
поддона поступает масло, заполняя пространство между зубьями.
При дальнейшем вращении зубья переносят это масло. В нижней
части (полость высокого давления) зубья входят в зацепление,
выдавливая масло, которое под давлением идет в канал. Аналогич-
но работают обе секции. Для ограничения давления нагнетатель-
ная секция имеет редукционный клапан. Если давление в полости
высокого давления превысит значение, на которое отрегулирована
пружина, плунжер, сжимая пружину, отойдет от седла, и часть
масла из полости высокого давления будет переходить в полость
всасывания.
Радиаторная секция масляного насоса работает аналогично, но
перепускной клапан начинает перепускать масло, когда будет зак-
рыт краник включения в работу масляного радиатора. Это необхо-
димо для уменьшения сопротивления вращению шестерен и, сле-
довательно, меньшего расхода мощности двигателя.
Устройство и работа односекционного масляного насоса. На дви-
гателях автомобилей «ГАЗель», ГАЗ-3307 и некоторых других ус-
танавливаются односекционные шестеренчатые насосы, имеющие
следующее устройство: в корпусе установлен валик, на внутрен-
нем конце которого при помощи шпильки закреплена ведущая
шестерня масляного насоса. Она находится в постоянном зацеп-
лении с ведомой шестерней, свободно вращающейся на оси. Кор-
пус насоса закрывается крышкой. Для уплотнения между корпу-
сом и крышкой имеется картонная прокладка. К корпусу присое-
диняется приемный патрубок с сеткой.
Корпус насоса изготовлен из алюминиевого сплава, шестерни
имеют прямые зубья и изготовлены из металлокерамики (спечен-
ного металлопорошка). Маслоприемник и приемный патрубок мас-
ляного насоса выполнены в едином корпусе из алюминиевого спла-
ва. На приемной части патрубка завальцована сетка. Патрубок кре-
пится к масляному насосу четырьмя болтами вместе с крышкой
масляного насоса через паронитовую прокладку.
Насос приводится в работу от шестерни распределительного вала
вместе с датчиком — распределителем зажигания. Он состоит из
корпуса, в котором помещен валик. С этим валиком при помощи
штифта соединены вал масляного насоса и приводная шестерня,
находящаяся в постоянном зацеплении с шестерней распредели-
тельного вала. На верхнем конце при помощи шпильки установ-
лена втулка. С валиком соединен валик датчика—распределителя
зажигания.
Для ограничения максимального давления в корпусе масляно-
го насоса расположен редукционный клапан плунжерного типа.
Под действием давления масла на торец плунжера плунжер, пре-
одолевая усилие пружины, перемещается. При достижении опре-
деленного уровня давления плунжер открывает отверстие слив-
109
10
Рис. 6.5. Детали масляного насоса двигателей ВАЗ-2110, -2111, -2112,
-1111 и -11113:
1 — передний сальник коленчатого вала; 2 — крышка насоса; 3 — резиновое
уплотнительное кольцо; 4 — маслоприемник; 5 — корпус насоса;_ 6 — ведомая
шестерня; 7 — ведущая шестерня; 8 — плунжер редукционного клапана; 9 —
пружина клапана; 10 — пробка; 11 — уплотнительное кольцо
кого канала, выпуская излишнее масло в приемную полость на-
соса. Пружина редукционного клапана опирается на плоскую
шайбу колпачка и крепится шплинтом, пропущенным через от-
верстия в приливе на корпусе насоса. Редукционный клапан не
регулируется, и необходимая характеристика по давлению обес-
печивается геометрическими размерами корпуса насоса и харак-
теристикой пружины.
Масляный насос двигателей ВАЗ-2110, -2111, -2112, -1111 и
-11113 отличается по своему устройству от масляных насосов боль-
шинства моделей двигателей (рис. 6.5). Он состоит из корпуса 5,
закрытого крышкой 2, маслоприемника 4 и пары шестерен 6 и 7.
Располагается насос на переднем торце блока цилиндров. Веду-
щая шестерня 7 насоса при помощи двух лысок устанавливается
на переднем конце коленчатого вала двигателя и имеет внутрен-
нее зацепление с ведомой шестерней 6. Для уменьшения механи-
ческих потерь шестерни имеют трохоидальное зацепление. Мас-
лоприемник крепится болтами к крышке второго коренного под-
шипника и корпусу насоса. В верхней части канала установлен
жиклер, ограничивающий подачу масла к деталям головки блока
цилиндров.
Для ограничения максимального давления масла в смазочной
системе в насосе установлен редукционный клапан плунжерного
типа, состоящий из плунжера 8, пружины 9, уплотнительного коль-
ца 77 и пробки 10.
ПО
6.7. Масляные фильтры
При работе двигателя в масле накапливаются частицы несго-
ревшего топлива, продукты окисления масла (нагар, смолистые
вещества), а также частицы пыли и продукты износа деталей дви-
гателя. Если масло загрязнено, то работа двигателя сопровождает-
ся повышенным износом его деталей. Удаление из масла нежела-
тельных примесей позволяет не только снизить абразивный из-
нос, но и значительно задержать процесс старения самого масла.
Особенно тщательно необходимо фильтровать масло в том слу-
чае, если на подшипники коленчатого вала нанесен антифрикци-
онный сплав на основе свинцовистой бронзы или высокооловя-
нистого алюминиевого сплава, так как эти материалы плохо по-
глощают абразивные частицы. Тщательная фильтрация масла зна-
чительно повышает надежность двигателя.
Наиболее эффективным средством борьбы с ухудшением каче-
ства масел в двигателях служит фильтрация масел. При помощи
фильтров можно удалить из масла не только сравнительно круп-
ные частицы металлов и различных механических примесей, но и
значительную часть мельчайших частичек пыли и осадков, нахо-
дящихся в масле во взвешенном состоянии.
На современных двигателях устанавливают полнопоточные
фильтры центробежной очистки масла или фильтры со сменным
фильтрующим элементом. Такие фильтры могут быть разборными
или неразборными. Реже на двигателях устанавливают неполно-
поточные фильтры. Полнопоточным называется фильтр, у которо-
го все масло, перекачиваемое насосом, проходит через фильтр. Не-
полнопоточными называются фильтры, через которые проходит
только часть масла, примерно 10...20 %.
Фильтры тонкой очистки масла с бумажными фильтрующими
элементами. Такие фильтры обеспечивают очистку масла от меха-
нических частиц размером до 0,001 мм. В зависимости от матери-
ала фильтрующего элемента они делятся:
• на бумажные;
• картонные;
• фильтры с поглощающими массами.
Бумажные фильтры обеспечивают высокую степень очистки,
но быстро загрязняются и требуют частой замены фильтрующего
элемента. В настоящее время большое распространение получили
полнопоточные бумажные фильтры тонкой очистки с фильтрую-
щим элементом из специальной бумажной ленты, собранной в гар-
мошку. Масло, проходя через поры бумаги, освобождается от ме-
ханических частиц размером до 1 мкм.
Полнопоточные фильтры с бумажным или хлопчатобумажным
фильтрующим элементом устанавливаются на двигателях ЗМЗ-4025,
-4026 автомобилей «ГАЗель» и «Волга» ГАЗ-31029 и некоторых
111
других. Через фильтр проходит все масло, перекачиваемое масля-
ным насосом.
Фильтр состоит из корпуса 3, стержня 2, фильтрующего эле-
мента 9 и клапана 5 (рис. 6.6). Корпус фильтра, изготовленный из
алюминиевого сплава, своей привалочной плоскостью через паро-
нитовую прокладку крепится четырьмя шпильками к блоку ци-
линдров двигателя. В нижнюю часть корпуса ввернут централь-
ный стержень 2 трубчатого сечения. В стержне выполнено четыре
ряда отверстий. Верхний ряд отверстий находится над фильтрую-
щим элементом 9 и над клапаном 5.
Перепускной клапан 5 состоит из текстолитовой пластины, сед-
ла, пружины и упора пружины. Установлен он в канале централь-
Рис. 6.6. Масляный фильтр автомобилей семейств «ГАЗель и «Волга»:
1 — пробка сливного отверстия; 2 — стержень; 3 — корпус; 4 — датчик указателя
давления масла; 5 — перепускной клапан; 6 — уплотнительная прокладка; 7 —
колпачковая гайка; 8 — крышка; 9 — фильтрующий элемент; 10 — датчик аварий-
ного давления масла; —► — масло, поступающее от масляного насоса; •=*> —
масло, прошедшее через поры фильтрующего элемента; — масло, миновавшее
фильтрующий элемент
112
кого стержня. В нижней части корпуса имеются отверстие для слива
масла, закрываемое пробкой 1, и отверстие, в которое ввернут дат-
чик аварийного давления масла 10. В верхней части корпуса есть
отверстие, в которое ввернут датчик указателя давления масла 4
(у двигателей ЗМЗ-402 и -4021 автомобилей «Волга» отверстие зак-
рыто пробкой, а датчик указателя давления масла ввернут в глав-
ную масляную магистраль). В верхней части корпуса имеется бо-
бышка для присоединения трубки подвода масла к фильтру от
масляного насоса. Корпус фильтра закрывается алюминиевой
крышкой, которая крепится к центральному стержню колпачко-
вой гайкой 7. В проточке крышки заложена резиновая уплотни-
тельная прокладка. Гайка крышки уплотняется фибровой проклад-
кой.
Фильтрующий элемент сменный, надевается на центральный
полый стержень 2. Сверху фильтрующий элемент уплотнен про-
кладкой 6, а снизу прокладкой с пружиной.
Для очистки масло поступает в корпус фильтра по трубке из
масляного насоса. Просачиваясь через поры фильтрующего эле-
мента к центральному стержню, масло проходит через отверстия
внутрь стержня и через канал в привалочной плоскости нагнетает-
ся в главную масляную магистраль.
При чистом фильтрующем элементе перепад давлений за счет
сопротивления перед фильтрующим элементом и внутри стержня
составляет 10...20 кПа (0,1 ...0,2 кгс/см2). При этом все масло про-
ходит через фильтрующий элемент, как показано на схеме услов-
ными стрелками. По мере засорения фильтрующего элемента уве-
личивается сопротивление проходу масла. Когда перепад давле-
ния на фильтре достигнет величины 70... 90 кПа (0,7... 0,9 кгс/см2),
а для двигателей ЗМЗ-402 и -4021 автомобилей «Волга» 60... 70 кПа
(0,6...0,7 кгс/см2), открывается перепускной клапан и масло, ми-
нуя фильтрующий элемент, поступает внутрь центрального стерж-
ня, а оттуда в главную масляную магистраль картера двигателя.
Фильтры 2101С-1012005-РК-1 тонкой очистки масла с двумя
фильтрующими элементами устанавливаются на двигателях ЗИЛ-
645 автомобилей ЗИЛ-433100.
Очистка масла от механических примесей происходит при про-
давливании его через поры бумажного фильтрующего элемента.
При засорении элемента возрастает сопротивление продавлива-
нию масла и, если перепад давления в магистрали до и после филь-
тра достигает 0,25...0,30 МПа (2,5...3,0 кгс/см2), что происходит
при чрезмерном загрязнении элементов фильтра и при повыше-
нии вязкости масла, открывается перепускной клапан 4. В этом
случае масло нагнетается в главную масляную магистраль, минуя
фильтр. Это предохраняет подшипники двигателя и другие тру-
щиеся поверхности от перегрева из-за недостатка смазки и, как
следствие, от повышенного износа и выхода из строя.
113
Следует помнить, что подача в двигатель неочищенного масла с
наличием крупных механических частиц неблагоприятно сказыва-
ется на работе трущихся поверхностей, вызывая задиры и глубо-
кие риски. При срабатывании перепускного клапана замыкаются
контакты датчика засоренности фильтра 5, и на щитке приборов
загорается лампочка. Свечение лампочки допустимо при пуске хо-
лодного двигателя, при холодном масле и при прогреве. В других
случаях необходимо заменить фильтрующие элементы. Своевре-
менное обслуживание масляного фильтра и применение рекомен-
дуемых сортов масел в условиях низких температур исключают
длительную подачу неочищенного масла в двигатель, а значит, пред-
охраняет его от преждевременного износа и выхода из строя.
Фильтр имеет корпус 2 (рис. 6.7), закрытый крышкой 9. Внутри
корпуса на крышке располагается фланец 6, в который на резьбе
ввернута резьбовая муфта-болт 13. Этой же муфтой-болтом фильтр
крепится и на бобышке главной масляной магистрали. Для пред-
отвращения протекания масла между корпусом и крышкой укла-
дывается резиновая уплотнительная прокладка 8 из бензомасло-
стойкой резины. Такая же прокладка 11 ставится между крышкой
корпуса 9 и картером двигателя. Внутри корпуса находится филь-
трующий бумажный элемент 5 с перепускным клапаном 4, нагру-
женным пружиной. Перепускной клапан имеет собственный филь-
трующий элемент 3. Чтобы масло не миновало фильтр, под филь-
тром установлена пружина, поджимающая элемент к корпусу. Ниж-
няя часть фильтрующего элемента уплотняется специальной чаш-
Рис. 6.7. Масляный фильтр 2101С-1012005-РК-1:
1 — пружина; 2 — корпус; 3 — фильтрующий элемент перепускного клапана; 4 —
перепускной клапан; 5 — фильтрующий элемент; 6 — фланец; 7 — стопорное
кольцо; 8, 11, 12 — прокладки; 9 — крышка; 10 - противодренажный клапан;
13 — муфта-болт
114
кой. В корпусе фильтра установлен перепускной клапан и датчик
указателя засоренности фильтрующего элемента.
Фильтр работает следующим образом. Масло из масляного на-
соса под давлением поступает внутрь корпуса масляного фильтра.
Через входные отверстия в крышке 9, а затем через отверстие во
фланце 6 масло попадает в кольцевую полость между корпусом 2 и
фильтрующим элементом 5. Масло продавливается через фильт-
рующий элемент 5, очищается от механических примесей, прохо-
дит внутрь муфты-болта 13 и нагнетается в главную масляную ма-
гистраль. При сильном загрязнении фильтрующего элемента, а
также при запуске холодного двигателя масло не может проходить
через фильтрующий элемент. В этом случае под давлением масла
открывается перепускной клапан 4 и масло через фильтр 3 пере-
пускного клапана поступает внутрь муфты-болта 13 и далее в глав-
ную масляную магистраль. Вытекание масла из фильтра при нера-
ботающем двигателе предотвращается противодренажным клапа-
ном 10 и прокладкой 12.
Фильтрующий элемент 5, фильтрующий элемент 3 перепуск-
ного клапана 4 и резиновые прокладки 8, 11 и 12 необходимо ме-
нять через 10 тыс. км пробега.
Полнопоточные неразборные фильтры с перепускным и противо-
дренажным клапанами устанавливаются на двигателях автомоби-
лей ВАЗ-2110, -2111, -2112, -1111 и-11113.
Полнопоточные фильтры тонкой очистки масла центробежного
типа (центрифуги). На двигателях ЗИЛ-5301 и всех его модифика-
циях, а также ЗИЛ-508.10 вместо масляных фильтров со сменны-
ми картонными фильтрующими элементами применяются только
такие фильтры.
На двигателях ЗИЛ-645 автомобилей ЗИЛ-433100 и на двигате-
лях ЯМЗ-740 автомобилей КамАЗ центрифуги включены в сма-
зочную систему параллельно с фильтрами со сменными фильтру-
ющими элементами, и через них проходит примерно 15... 20 % масла
от количества, нагнетаемого в главную масляную магистраль.
Преимущество центрифуг по сравнению с фильтрами со смен-
ными фильтрующими элементами состоит в отсутствии сменных
элементов, высокой фильтрующей способности при малом сопро-
тивлении фильтра, небольших размерах. Недостатком центрифуг
является резкое ухудшение фильтрации масла при понижении его
температуры и повышении вязкости, а также снижение качества
масла в результате отделения присадок вместе с примесями.
Центробежный маслоочистителъ с активным приводом ротора
двигателя ЗИЛ-645 предназначен для очистки масла от механи-
ческих примесей и продуктов окисления и осмоления..
Основной частью центрифуги (рис. 6.8) является корпус 10,
который болтами крепится к правой передней части блока цилин-
дров. На оси маслоочистителя 6 на шариковом опорном подшип-
115
2 ,3 4
Рис. 6.8. Центробежный маслоочиститель:
1 — колпак; 2 — гайка колпака; 3 — гайка крышки ротора; 4 — крышка ротора;
5 — ротор; 6 — ось маслоочистителя; 7 — шариковый подшипник; 8 — отсечной
клапан; 9 — сливной клапан; 10 — корпус; 11 — прокладка; 12 — шайба
нике 7 установлен ротор 5. Ротор имеет колпачковую крышку 4,
которая уплотняется на оси при помощи прокладки 11 и шай-
бы 12. Ротор с его деталями закрывается колпаком 1 корпуса. Цен-
трифуга снабжена отсечным 8 и сливным 9 клапанами.
Масло из картера двигателя подается в центробежной масло-
очиститель радиаторной секцией масляного насоса. Из щели, рас-
положенной у основания оси, выбрасывается струя масла. Ротор
маслоочистителя под действием этой струи вращается на радиаль-
ном шарикоподшипнике, который для исключения осевого пере-
мещения закреплен на оси и в роторе. Под действием центробеж-
ных сил механические частицы, находящиеся в масле, отбрасыва-
ются к внутренней цилиндрической поверхности крышки ротора
и оседают на ней, образуя плотный осадок.
6.8. Масляные радиаторы
Масляные радиаторы предназначаются для охлаждения масла в
двигателе и устанавливаются перед радиатором системы охлажде-
ния двигателя, чтобы сердцевина масляного радиатора хорошо об-
116
дувалась воздухом. Сердцевины масляных радиаторов могут быть
трубчатыми с наваренными ребрами или трубчато-пластинчатыми.
Трубчато-пластинчатый радиатор смазочной системы автомо-
биля «Волга» ГАЗ-31029 состоит из двух бачков 3 (рис. 6.9), между
которыми находится сердцевина, изготовленная из плоских тру-
бок. Для увеличения площади охлаждения трубки помещены в по-
перечные пластины. Масло подводится из главной масляной ма-
гистрали по подводящему шлангу 4. Радиатор управляется кра-
ном 5. Чтобы включить радиатор в работу, нужно повернуть ручку
крана так, чтобы она была параллельна шлангу 4 (рис. 6.9, в). Ох-
лажденное масло по шлангу 1 стекает в поддон картера двигателя.
Радиатор снабжен штуцером с предохранительным (ограничитель-
ным) клапаном 6. При включенном радиаторе и нормальном дав-
лении в системе масло отодвигает шарик, сжимая пружину, и че-
рез открытый клапан проходит в радиатор. Если давление в систе-
ме ниже 90 кПа (0,9 кгс/см2), пружина прижмет шарик к седлу и
перекроет доступ масла в радиатор.
Рис. 6.9. Масляный радиатор:
а — общий вид: 1, 4— шланги; 2 — масляный радиатор; 3 — бачок; 5 — кран; 6 —
штуцер с предохранительным (ограничительным) клапаном; б — кран закрыт; в —
кран открыт
117
У двигателей автомобилей ЗИЛ-5301 и всех модификаций ра-
диатор выполнен в виде змеевика, который располагается после-
довательно между масляным насосом и главной масляной магист-
ралью. Следовательно, все масло, перекачиваемое насосом, про-
ходит предварительно через радиатор и только потом поступает в
главную масляную магистраль.
6.9. Вентиляция картера двигателя
Во время такта сжатия в картер прорывается горючая смесь,
которая, оказавшись в более холодном картере, конденсируется в
жидкий бензин, выпадает в масло и разжижает его. При рабочем
ходе и при такте выпуска в картер прорываются отработавшие газы,
несущие с собой твердые частицы копоти. Выпадая в масло, ко-
поть загрязняет его. Масло, разжиженное бензином и загрязнен-
ное копотью, быстрее стареет, его необходимо более тщательно
фильтровать и чаще заменять. Кроме того, нельзя допускать, что-
бы отработавшие картерные газы выходили в подкапотное про-
странство, а оттуда в кабину водителя или в пассажирский салон,
так как они содержат большое количество вредных для здоровья
человека веществ.
Вентиляция картера двигателя может производиться путем от-
соса картерных газов непосредственно в атмосферу (открытая си-
стема вентиляции на современных двигателях применяется редко)
или в камеры сгорания цилиндров, где и происходит их дожига-
ние (закрытая система вентиляции).
Открытая вентиляция картера двигателя применяется на двига-
телях автомобилей ГАЗ-24, -53А, -66 и некоторых других.
При естественной вентиляции картера с сапуном лабиринтного
типа в двигателях ЯМЗ-740 и -7401 отработавшие газы из картера
отсасываются за счет разрежения, которое создается во время дви-
жения автомобиля около конца вытяжной трубки. При прохожде-
нии через сапун картерным газам приходится несколько раз резко
изменять направление своего движения, и за счет этого происхо-
дит отделение масла от газов. Масло затем стекает в картер двига-
теля.
Закрытая вентиляция картера с отсосом картерных газов в вы-
пускную трубу применяется на двигателях ЗИЛ-508.10. У этих дви-
гателей картерное пространство через маслоуловитель <?(рис. 6.10),
клапан 3 и трубку вентиляции картера 9 соединяется с впускной
трубой двигателя 10. Во впускной трубе у работающего двигателя
всегда бывает разрежение, и оно через трубку вентиляции карте-
ра 9, клапан 3 и маслоуловитель 8 передается в картер, а из карте-
ра обратным путем идут картерные газы. Из впускной трубы кар-
терные газы через впускные клапаны 10 вместе с горючей смесью
118
Рис. 6.10. Схема вентиляции картера двигателя ЗИЛ-508.10:
1 — воздушный фильтр вентиляции картера; 2 — воздухоподводящий канал; 3 —
клапан вентиляции; 4 — стакан пружины; 5 — пружина; 6 — шарик клапана; 7 —
штуцер; 8 — маслоуловитель; 9 — трубка вентиляции картера; 10 — впускной
клапан
поступают в цилиндры, где происходит их догорание, затем они
удаляются в атмосферу через выпускной тракт.
Количество отсасываемых газов регулируется посредством кла-
пана 3. Клапан состоит из штуцера 7, внутри которого имеются
шарик 6 и пружина 5. Пружина опускает шарик вниз, но он не
перекрывает канала, и газы свободно выходят из картера во впуск-
ную трубу.
Интенсивность отсоса картерных газов зависит от величины раз-
режения во впускной трубе, которое, в свою очередь, зависит от
119
частоты вращения коленчатого вала и степени открытия дроссель-
ных заслонок в карбюраторе. Наибольшее разрежение бывает при
работе двигателя на малых оборотах холостого хода. В это время
количество отсасываемых газов будет очень большое. Картерные
газы отсасываются во впускную трубу ниже карбюратора, следова-
тельно, они не участвуют в приготовлении горючей смеси, а значит,
чем больше во впускную трубу поступит газов из картера, тем мень-
ше поступит горючей смеси. Это приведет к обеднению горючей
смеси, и двигатель не сможет работать на малых оборотах.
При работе двигателя на средних и больших оборотах разреже-
ние во впускной трубе сравнительно небольшое. Клапан 3 открыт,
и отработавшие газы свободно поступают из картера во впускную
трубу. При переводе двигателя на малые обороты за счет закрытия
дроссельных заслонок во впускной трубе создается очень большое
разрежение и из картера во впускную трубу устремляется сильный
поток газов. Под напором этих газов шарик поднимается, сжимая
пружину, и перекрывает канал отсоса картерных газов. Поскольку
витки пружины 5 не позволяют шарику лечь на свое седло, а сами
витки не обеспечивают герметичности, то через эти неплотности
при работе двигателя на малых оборотах будет происходить венти-
ляция, но ее интенсивность будет небольшой.
В случае появления разрежения в картере двигателя за счет вен-
тиляции в картер начнет поступать атмосферный воздух через воз-
душный фильтр вентиляции картера 1. Этот воздух, имея больший
удельный вес, чем картерные газы, будет опускаться к уровню масла,
вытесняя картерные газы, которые будут удаляться в систему вен-
тиляции. Отделение масляной пыли от газов происходит в масло-
уловителе, из которого оно стекает в поддон картера.
Закрытая, принудительная, вентиляция картера, за счет разре-
жения во впускной трубе и в воздушном фильтре применяется в
двигателях легковых автомобилей.
При расположении распределительного вала на головке блока
цилиндров (рис. 6.11) отсос картерных газов происходит через
нижний вытяжной шланг 9, который соединяет патрубки 8 вы-
тяжного шланга на картере и на крышке головки блока цилинд-
ров. Пространство под крышкой головки сообщается через верх-
ний вытяжной шланг 5 с полостью разрежения воздушного филь-
тра, а через шланг 2 отвода картерных газов в задроссельное про-
странство карбюратора — с корпусом дроссельных заслонок кар-
бюратора 3 и впускной трубой 7.
При работе двигателя на холостом ходу и малых нагрузках газы
из картера отсасываются через шланг 2 и калиброванное отверстие
карбюратора во впускную трубу двигателя, а затем поступают в
цилиндры двигателя.
При полных нагрузках дроссельные заслонки открыты полнос-
тью, и разрежение около отверстия вентиляции картера невелико,
120
Рис. 6.11. Схема вентиляции картера двигателя легковых автомобилей:
1 — впускная труба; 2 — шланг отвода картерных газов в задроссельное простран-
ство карбюратора; 3 — карбюратор; 4 — фильтрующий элемент воздушного фильт-
ра; 5,9— верхний и нижний вытяжные шланги; 6 — фильтрующий элемент масло-
отделителя; 7— крышка маслоналивной горловины; 8— патрубок вытяжного шланга;
10 — указатель уровня масла; —► — направление движения картерных газов
поэтому отсос картерных газов будет происходить через верхний
вытяжной шланг 5 в воздушный фильтр двигателя. При остальных
режимах работы двигателя отсос картерных газов происходит че-
рез воздушный фильтр и калиброванное отверстие карбюратора.
Задержание масляной пыли осуществляется маслоотделителем и
фильтрующим элементом маслоотделителя 6. Поступление чисто-
го воздуха в картер происходит через маслозаливную горловину,
закрытую крышкой 7.
121
Вентиляция картера двигателя с нижним расположением рас-
пределительного вала осуществляется так же, но только газы про-
ходят из картера в полость под крышку головки блока цилиндров
по каналам, в которых находятся штанги газораспределительного
механизма.
При закрытой, принудительной, вентиляции картера за счет раз-
режения во впускной трубе (двигатели ЗМЗ-4061 и -4063) маслоот-
делитель размещен в крышке головки блока цилиндров.
При работе двигателя на холостом ходу и малых нагрузках газы
из картера отсасываются через малую ветвь в корпус карбюратора,
в первичную камеру. Картерные газы через маслоотделитель по-
ступают под крышку клапанов, оттуда, через калиброванное от-
верстие вентиляции картера в карбюраторе, в корпус дроссельной
заслонки, где смешиваются с горючей смесью и подаются в ци-
линдры двигателя.
На полных нагрузках картерные газы поступают в воздушный
фильтр двигателя, а оттуда в карбюратор и далее через впускную
трубу в цилиндры двигателя. На остальных режимах работают обе
ветви совместно.
Контрольные вопросы
1. Объясните назначение смазочной системы и ее основных приборов.
2. Объясните назначение, устройство и работу масляного фильтра со
сменным фильтрующим элементом.
3. Объясните назначение, устройство и работу фильтра центробежной
очистки масла (центрифуги).
4. Объясните назначение, устройство и работу масляных радиаторов.
5. Как осуществляется смазывание основных деталей двигателей под
давлением, разбрызгиванием и самотеком?
6. Как осуществляется открытая вентиляция картера двигателя?
7. Как осуществляется закрытая вентиляция картера двигателя ЗИЛ-
508.10?
8. Как влияет тип системы вентиляции картера двигателя на загрязне-
ние окружающей среды?
Глава 7
СИСТЕМА ПИТАНИЯ КАРБЮРАТОРНЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ
7.1. Виды горючей смеси
Система питания карбюраторных двигателей служит для при-
готовления горючей смеси из паров бензина и воздуха. Горючая
смесь составляется из определенного количества бензина и воз-
духа. Для образования горючей смеси бензин должен находиться
в парообразном состоянии, так как жидкий бензин гореть не
может.
Различают три вида смеси бензина с воздухом:
• горючая смесь — смесь паров бензина с воздухом;
• рабочая смесь — смесь, которая образуется в результате сме-
шивания горючей смеси с остаточными отработавшими газами внут-
ри цилиндров двигателя;
• эмульсия — смесь жидкого бензина с воздухом. Такая смесь
образуется в каналах карбюратора.
7.2. Топливо для карбюраторных двигателей
Основным топливом для карбюраторных автомобильных дви-
гателей служит бензин. Основными свойствами бензина являются
испаряемость, теплотворная способность и антидетонационная
стойкость.
Антидетонационная стойкость является очень важным свойством
бензина и определяет возможную степень сжатия двигателя. Дето-
нация — это взрывное сгорание рабочей смеси в камере сгорания.
При нормальном сгорании фронт пламени распространяется со ско-
ростью 20...40 м/с, а давление в цилиндре составляет 3...4 МПа
(30...40 кгс/см2). При детонации скорость распространения горе-
ния достигает 2500 м/с, а давление — 10... 15 МПа (100... 150 кгс/см2).
Причиной возникновения детонации рабочей смеси может быть
применение низкооктанового топлива, сильный перегрев двигате-
ля, перегрузка, установка раннего зажигания. Детонацию можно
устранить путем уменьшения подачи топлива или переходом на
более низкие передачи.
При детонационном сгорании смеси в двигателе слышны рез-
кие металлические стуки и звон, объясняемые ударами волн высо-
кого давления о стенки камер сгорания, цилиндров и днищ порш-
123
ней и возникновением вибрации в деталях. При детонации рабо-
чей смеси под действием очень больших давлений на днище порш-
ней создаются ударные нагрузки и начинают стучать поршневые
пальцы, поршневые кольца в канавках, поршни о зеркало цилин-
дров, коренные и шатунные подшипники. Вибрируют все детали
двигателя. При детонации наблюдается дымный выпуск с искрами
вследствие неполного сгорания топлива и закипания воды в сис-
теме охлаждения из-за усиленной теплоотдачи стенкам камер сго-
рания и цилиндрам. В результате резко снижаются мощность и
экономичность двигателя. Длительная работа при детонационном
сгорании может привести не только к повышенному износу дета-
лей двигателя, но и к их поломке или образованию крупных де-
фектов в виде трещин и изгиба деталей с последующим их разру-
шением.
Показателем, характеризующим антидетонационные свойства
бензина, является его октановое число. Чем больше октановое чис-
ло бензина, тем меньше он детонирует и тем большая степень
сжатия может быть принята для двигателя.
Для повышения октанового числа и уменьшения опасности
возникновения детонации в двигателях, имеющих повышенные
степени сжатия, к бензину подмешивают антидетонаторы. Наи-
более сильным антидетонатором является этиловая жидкость, ко-
торую добавляют к бензину в объеме не более 1,5...3,0 мл на 1 л
бензина. Этилированные бензины ядовиты, поэтому обращаться с
ними нужно осторожно.
Детонационная стойкость определяется на специальном двига-
теле с использованием чистых углеводородов изооктана и гептана.
Октановое число изооктана условно равно 100, а у нормального
гептана стойкость принимают равной нулю. На двигателе опреде-
ляют моменты детонации используемого топлива, а затем из изо-
октана и нормального гептана подбирают такую смесь, которая
будет детонировать так же, как и испытуемое топливо. Процент
содержания изооктана в этой смеси и дает октановое число испы-
туемого бензина.
Промышленность вырабатывает бензины марок А-72, -76, -80,
-92, -91, АИ-93, -95 и -98 «Экстра». Бензины А-72 и АИ-93 этили-
рованные. Автомобильные бензины АИ-91, -95 и -98 «Экстра»
выпускаются только неэтилированными. Остальные могут быть как
этилированными, так и неэтилированными.
В настоящее время на автомобилях в основном применяются
бензины А-76, АИ-91, В-92, АИ-93, -95 и -98 «Экстра». Буква А в
маркировке означает, что бензин автомобильный. Цифры показы-
вают октановое число. Чем выше октановое число, тем больше
стойкость бензина к детонации. Буква И указывает, что октановое
число определено исследовательским способом. У остальных бен-
зинов октановое число определяется по моторному методу.
124
7.3. Смесеобразование и составы горючих смесей
Процесс смесеобразования заключается в смешивании паров
бензина с воздухом. Количество воздуха должно быть строго опре-
деленным, в противном случае получить нормальную работу дви-
гателя невозможно.
Приготовленная горючая смесь должна удовлетворять следую-
щим требованиям:
• в цилиндрах двигателя смесь должна сгорать за очень корот-
кий отрезок времени, измеряемый тысячными долями секунды.
Это обеспечивает максимальное давление газов на днище поршня,
а следовательно, максимальную работу от расширения газов;
• сгорание бензинов в смеси должно происходить как можно
полнее. Это будет способствовать повышению использования теп-
лоты, превращаемой в механическую работу, и улучшению эконо-
мических показателей работы двигателя.
Рабочая смесь будет быстро сгорать при условии, что бензин с
воздухом смешивается в строго определенной пропорции, обеспе-
чивается очень мелкое распыление и быстрое испарение бензина в
воздухе и хорошее их перемешивание. При этом каждая мельчай-
шая частица топлива будет окружена кислородом в требуемом ко-
личестве, что и обеспечит быстрое одновременное и полное сгора-
ние всей смеси.
В зависимости от содержания воздуха и бензина различают сле-
дующие виды смесей: нормальная, обогащенная, богатая, обед-
ненная и бедная.
Нормальная^ или теоретическая, — это такая смесь, в которой
на 1 кг бензина приходится 14,95 кг воздуха (округленно считается
15 кг). Теоретически определено, что для полного сгорания одно-
го килограмма бензина требуется именно такое количество возду-
ха. На такой смеси двигатель работает устойчиво, расход топлива
наименьший, но двигатель не может развивать наибольшую мощ-
ность. После сгорания такой смеси в отработавших газах не обна-
руживается ни паров бензина, ни кислорода воздуха.
Обогащенная — это такая смесь, в которой на 1 кг бензина при-
ходится 13... 15 кг воздуха. В такой смеси воздуха недостаточно
для сгорания всего бензина и около 20 % бензина будет выбрасы-
ваться в атмосферу. Скорость сгорания обогащенной смеси возра-
стает, за счет этого давление газов в цилиндре к началу рабочего
хода поршня увеличивается. Поэтому при работе на обогащенной
смеси двигатель развивает наибольшую мощность, но экономич-
ность снижается, так как работа сопровождается повышенным рас-
ходом топлива.
Богатой называется смесь, в которой на 1 кг бензина будет ме-
нее 13 кг воздуха. В такой смеси воздуха недостаточно и бензин
сгорает не полностью, что вызывает снижение мощности двигате-
125
ля при значительном расходе топлива. Часть несгоревших частиц
топлива в виде копоти оседает внутри цилиндров на стенках камер
сгорания, днищах поршней и головках клапанов, а остальные выб-
расываются в выпускной трубопровод и через глушитель выходят
в атмосферу в виде черного дыма. В результате догорания несго-
ревшего топлива в глушителе образуются хлопки и выстрелы, что
и является внешним признаком переобогащения горючей смеси.
Если на 1 кг бензина будет приходиться менее 5 кг воздуха, то
такая смесь вообще не воспламенится, так как частицы топлива не
окружены частицами воздуха.
Обедненной называется смесь, когда на 1 кг топлива приходится
15... 16,5 кг воздуха. При сгорании такой смеси в отработавших
газах не остается паров бензина, но будут остатки несгоревшего
кислорода. При работе на такой смеси двигатель не может разви-
вать максимальной мощности вследствие замедления скорости сго-
рания топлива, но экономичность работы значительно повышает-
ся, так как расходуется меньшее количество топлива.
Бедной называется смесь, у которой на 1 кг бензина приходится
более 16,5 кг воздуха. Из-за удаленности частиц бензина в воздухе
смесь горит медленно, давление сгорающих газов в цилиндре дви-
гателя понижается. Вследствие медленного горения смеси боль-
шая часть теплоты поглощается стенками цилиндров и окружаю-
щей их охлаждающей жидкостью, что вызывает перегрев двигате-
ля. Двигатель на бедной смеси работает неустойчиво, мощность
его падает, и сильно возрастает удельный расход топлива (расход
топлива на единицу мощности). Работа на бедной смеси сопро-
вождается обратными вспышками в карбюраторе — «чиханием»,
так как пламя медленно догорающей в цилиндре смеси при от-
крытии впускного клапана перебрасывается во впускной трубо-
провод, воспламеняя идущую по нему свежую смесь.
Если количество воздуха в смеси превышает 21 кг на 1 кг бен-
зина, то такая смесь вообще не воспламеняется.
Итак, рассмотрение свойств различных составов горючей сме-
си показало:
• если двигатель по условиям работы не должен развивать полной
мощности (при средних нагрузках), самой выгодной является обед-
ненная смесь, так как расход топлива при этом значительно снижа-
ется. Получающееся при этом некоторое снижение мощности двига-
теля при работе его с неполной натрузкой значения не имеет;
• при больших нагрузках целесообразно работать на обогащен-
ной смеси, так как двигатель при этом развивает наибольшую мощ-
ность, но увеличивается расход топлива из-за неполноты его сго-
рания;
• работа на бедной или богатой смеси вызывает перегрев двига-
теля и снижение мощности и экономичности, поэтому не целесо-
образна.
126
ЗА. Общее устройство и схема работы системы питания
Системой питания называется совокупность приборов и уст-
ройств, обеспечивающих подачу топлива и воздуха к цилиндрам
двигателя и отвод от цилиндров отработавших газов. Система пи-
тания служит для приготовления горючей смеси, необходимой для
работы двигателя.
Горючей называется смесь топлива и воздуха в определенных
пропорциях. Двигатели автомобилей работают на рабочей смеси.
Рабочей называется смесь топлива, воздуха и отработавших газов,
образующаяся в цилиндрах при работе двигателя.
В зависимости от места и способа приготовления горючей сме-
си двигатели автомобилей могут иметь различные системы пита-
ния.
Система питания с приготовлением горючей смеси в специ-
альном приборе — карбюраторе применяется в бензиновых дви-
гателях, которые называются карбюраторными. Ддя приготовле-
ния горючей смеси в карбюраторе используется пульверизацион-
ный способ. Полученная горючая смесь поступает в цилиндры
двигателя.
В систему питания большинства двигателей входят топливный
бак 8 (рис. 7.1), фильтр-отстойник 14, карбюратор 3, воздушный
фильтр (воздухоочиститель) 2, топливный насос 18, рукоятка уп-
равления воздушной заслонкой 4, рукоятка управления дроссель-
ными заслонками 5, педаль подачи топлива 6, выпускные трубы 77,
трубы глушителя 16, глушитель 75.
Во время работы двигателя топливный насос 18 перекачивает
бензин из топливного бака 8 через фильтр-отстойник 14 по тру-
бопроводам 7. В фильтре-отстойнике происходит очистка бензи-
на от крупных механических частиц и воды. Затем бензин прохо-
дит через фильтр тонкой очистки, где из него удаляются мель-
чайшие механические частицы, и поступает в карбюратор 3. Под
действием разрежения, которое при такте впуска создается в ци-
линдрах двигателя и передается в смесительные камеры карбю-
ратора, из распылителей начинает выходить бензин. Одновре-
менно из воздушного фильтра 2 в карбюратор поступает очищен-
ный воздух. В карбюраторе происходит распыление и испарение
бензина, а также смешивание бензина с воздухом. Образовавша-
яся горючая смесь через впускной трубопровод и впускные кла-
паны поступает в цилиндры двигателя. Газы, образовавшиеся
после быстрого сгорания рабочей смеси в цилиндре, расширяют-
ся, давят на днище поршня, и поршень опускается, совершая
рабочий ход. После рабочего хода отработавшие газы последова-
тельно проходят выпускные клапаны и выпускные трубы 77, при-
емные трубы глушителя 16, глушитель 75, выпускную трубу глу-
шителя 13 и выбрасываются в атмосферу.
127
Рис. 7.1. Схема системы питания карбюраторного двигателя:
1 — канал подвода воздуха к воздухоочистителю; 2 — воздухоочиститель; 3 — карбюратор; 4 — рукоятка ручного управления воздуш-
ной заслонкой; 5 — рукоятка ручного управления дроссельными заслонками; 6 — педаль подачи топлива; 7— топливопровод, 8 —
топливный бак, 9 — датчик указателя уровня топлива; 10 — указатель уровня топлива, 11 — кран; 12 — пробка горловины топливного
бака; 13 — выпускная труба глушителя, 14— фильтр-отстойник; 75— глушитель; 16 — приемные трубы глушителя; 17— выпускной
трубопровод; 18 — топливный насос; —► — неочищенный воздух; >-*• — топливо; —*- — отработавшие газы
7.5. Простейший карбюратор
Процесс приготовления горючей смеси из паров бензина и воз-
духа называется карбюрацией, а прибор, в котором происходит про-
цесс приготовления горючей смеси, называется карбюратором.
Принцип работы карбюратора аналогичен принципу работы пуль-
веризатора. Простейший карбюратор состоит из поплавковой каме-
ры <?(рис. 7.2) с поплавком Ри игольчатым клапаном 10. Поплавко-
вая камера предназначена для поддержания определенного уровня
топлива на выходе в смесительную камеру 6, где и происходит сме-
шивание мелкораспыленного бензина с воздухом. Бензин выходит
в смесительную камеру через жиклер 7 и распылитель 4. Жиклер —
это калиброванное отверстие, которое может пропустить строго
определенное количество бензина. В карбюраторах устанавливают-
ся и воздушные жиклеры, предназначенные для пропуска опреде-
ленного количества воздуха. Распылитель необходим для подачи
бензина в смесительную камеру. Для обеспечения пульверизации
бензина воздух за счет разрежения должен проходить с большой
скоростью. Для ускорения движения воздуха, а следовательно, для
поступления необходимого количества бензина служит диффузор 3.
Для предотвращения произвольного вытекания бензина при пере-
Открытие дроссельной
заслонки, %
Воздух
Топливо 2
Рис. 7.2. Схема впускной системы с простей-
шим карбюратором (а) и характеристики
карбюраторов (б):
7 — трубопровод; 2 — отверстие в поплавковой
камере, 3 — диффузор; 4 — распылитель; 5 —
дроссельная заслонка; 6 — смесительная камера;
7 — жиклер; 8 — поплавковая камера, 9 — попла-
вок, 10 — игольчатый клапан; А — характеристи-
ка простейшего карбюратора при оптимальном со-
ставе горючей смеси в точках 1, 2, Б — характе-
ристика идеального карбюратора; а — коэффи-
циент избытка воздуха
5 Пехальский
129
косах двигателя выход из распылителя должен быть на 2...3 мм
выше уровня бензина в поплавковой камере.
Топливо в поплавковую камеру подводится через трубопровод 1
и игольчатый клапан 10. При повышении уровня топлива в по-
плавковой камере поплавок всплывает, поднимая клапан. Когда
топливо достигает определенного уровня, клапан закрывает седло
и перекрывает поступление бензина внутрь поплавковой камеры.
Для регулирования количества смеси, направляемой в цилиндры
двигателя, служит дроссельная заслонка 5. С увеличением ее от-
крытия увеличивается количество подаваемой в цилиндр двигате-
ля горючей смеси, а следовательно, увеличивается частота враще-
ния коленчатого вала и развиваемая двигателем мощность.
Карбюратор работает следующим образом. При такте впуска,
когда поршень движется от ВМТ к НМТ, в цилиндре создается
разрежение, передающееся через впускную трубу в смесительную
камеру карбюратора. Одновременно в смесительную камеру по-
ступают очищенный воздух из воздушного фильтра и бензин из
поплавковой камеры через жиклер и распылитель. В диффузоре
происходит их смешивание. Под действием быстрого движения
воздуха бензин разбивается на мелкие капли, которые испаряются
и смешиваются в виде паров с воздухом. Разрежение в диффузоре
зависит от степени открытия дроссельной заслонки. Чем больше
открыта дроссельная заслонка, тем сильнее будет разрежение в
диффузоре и больше будет истекать топлива. Если дроссельную
заслонку прикрыть, то разрежение в диффузоре уменьшится, и
уменьшится истечение бензина из поплавковой камеры.
Процесс перемешивания мелкораспыленного топлива с возду-
хом (образование горючей смеси) начинается в момент поступле-
ния его из распылителя в диффузор и продолжается при движении
смеси по карбюратору, впускному трубопроводу и в самих цилин-
драх.
Если часть топлива испариться не успевает, то оно через зазоры
между поршнем и цилиндром стекает в поддон картера двигателя.
Интенсивное перемешивание горючей смеси с воздухом происхо-
дит в щели между выпускным клапаном и его седлом. Заканчива-
ется процесс смесеобразования в цилиндре двигателя при такте
сжатия. Для поддержания атмосферного давления внутри поплав-
ковой камеры в крышке карбюратора имеется вентиляционное от-
верстие 2.
Элементарный карбюратор имеет только один топливный жик-
лер, который может пропускать определенное количество бензи-
на. Если установить жиклер с расчетом подачи топлива на мак-
симальные обороты коленчатого вала, то при переходе на мини-
мальные обороты в цилиндры двигателя будет подаваться очень
богатая смесь, которая гореть не может. Если же установить жик-
лер с расчетом подачи топлива на малые обороты, то на больших
130
оборотах двигатель работать не сможет из-за сильного обеднения
смеси.
Таким образом, простейший карбюратор имеет следующие не-
достатки:
• из-за отсутствия специального обогатительного устройства не
позволяет запустить холодный двигатель;
• при прикрытой дроссельной заслонке (работа двигателя на
малых оборотах) не может подавать в цилиндр необходимое коли-
чество бензина;
• не обеспечивает работу двигателя при резком открытии дрос-
сельной заслонки;
• не обеспечивает необходимого обогащения смеси при работе
двигателя на полных нагрузках.
Для обеспечения нормальной работы на различных режимах в
современных карбюраторах имеются дополнительные устройства:
• пусковое устройство, предназначенное для приготовления го-
рючей смеси богатого состава при запуске холодного двигателя;
• система холостого хода, позволяющая двигателю работать с
малыми нагрузками;
• главная дозирующая система, которая должна поддерживать
работу двигателя на средних режимах, приготавливая горючую смесь
обедненного состава;
• экономайзер или эконостат для обогащения горючей смеси с
целью получения от двигателя полной мощности;
• ускорительный насос для обеспечения принудительного впрыс-
ка топлива при резком открытии дроссельной заслонки.
Пусковое устройство карбюратора. При запуске холодного дви-
гателя бензин испаряется медленно, и к моменту попадания его в
камеру сгорания из него успевают испариться только самые лег-
кие фракции. Для того чтобы к моменту подачи электрической
искры в камере сгорания было бы достаточно испарившихся лег-
ких фракций, необходимо приготавливать смесь очень богатого
состава. Для этого карбюратор должен иметь специальное пуско-
вое устройство.
Пусковое устройство карбюратора (рис. 7.3) состоит из воздуш-
ной заслонки 2 и автоматического воздушного клапана 7. Управ-
ляют воздушной заслонкой из кабины водителя при помощи кноп-
ки, соединенной гибкой тягой с рычажной системой управления
воздушной заслонкой. При запуске холодного двигателя воздуш-
ную заслонку закрывают. Дроссельная заслонка 6 при этом авто-
матически слегка приоткрывается, и оба выходных отверстия, ниж-
нее 7 и верхнее 9, системы холостого хода оказываются ниже дрос-
сельной заслонки. Разрежение, которое создается в цилиндрах дви-
гателя, передается в карбюратор. При закрытой воздушной зас-
лонке разрежение будет создаваться ниже дроссельной заслонки у
выходных отверстий системы холостого хода, а также в диффузо-
131
1
2
Рис. 7.3. Схема пускового устройства:
1 — клапан; 2 — воздушная заслонка; 3 — распылитель; 4, 10, 12 — жиклеры; 5 —
винт упора; 6 — дроссельная заслонка; 7, 9 — отверстия; 8 — игла; 11 — канал;
13 — диффузор; 14 — игла
ре 13 около распылителя 3 главной дозирующей системы. Топливо
частично идет через главный топливный жиклер 4 и через распы-
литель 3 впрыскивается в диффузор, а частично поступает в канал
системы холостого хода, проходит через топливный жиклер /0 хо-
лостого хода и впрыскивается в диффузор. Из воздушного жикле-
ра 12 к топливу подмешивается воздух. Образовавшаяся эмульсия
через выходные отверстия 7и 9 фонтанирует в задроссельное про-
странство смесительной камеры, где к нему подмешивается топ-
ливо, поступившее из распылителя 3. Все это топливо распыляет-
ся, испаряется и идет в цилиндр двигателя. Смесь по составу бога-
тая. Количество воздуха, поступающего в смесительную камеру,
дозируется автоматическим воздушным клапаном 1. В зависимос-
ти от величины разрежения под воздушной заслонкой и атмос-
ферного давления клапан открывается на большую или меньшую
величину, пропуская больше или меньше воздуха.
Система холостого хода приготовляет состав горючей смеси, тре-
бующийся для работы двигателя с малым числом оборотов. Двига-
тель при этом работает без нагрузки на холостом ходу.
132
Система холостого хода кар-
бюратора состоит из топливно-
го жиклера холостого хода 7
(рис. 7.4), через который топли-
во поступает в колодец 6. Туда
же через воздушный жиклер хо-
лостого хода 5 поступает воздух.
В колодце они смешиваются и
уже в виде эмульсии поступают
по эмульсионному каналу холо-
стого хода 8 к выходным отвер-
стиям холостого хода 9 и 11.
При работе двигателя на ма-
лых оборотах холостого хода
дроссельная заслонка 12 закры-
та полностью, но все же между
Рис. 7.4. Схема системы холостого
ее кромками и корпусом дрос-
сельной заслонки остаются не-
большие щели для прохода воз-
духа. При таком положении
дроссельной заслонки верхнее
выходное отверстие доказывает-
ся выше заслонки, а нижнее 11 —
ниже. Около верхнего отверстия
в смесительной камере давление
будет атмосферное или близкое
к нему. Нижнее выходное отверстие 11 системы холостого хода
находится ниже дроссельной заслонки в зоне сильного разреже-
хода:
1 — распылитель; 2 — диффузор; 3 —
воздушная заслонка; 4 — отверстие в
поплавковой камере; 5 — воздушный
жиклер холостого хода; 6 — колодец;
7 — топливный жиклер холостого хода;
8 — канал холостого хода; 9, 11 — вы-
ходные отверстия холостого хода; 10 —
регулировочный винт; 12 — дроссель-
ная заслонка
ния, за счет которого топливо и поступает в каналы через жикле-
ры. Внутри каналов во время движения эмульсии создается разре-
жение. Поэтому, когда эмульсия проходит около верхнего выход-
ного отверстия, в нее дополнительно подмешивается воздух. Про-
ходя далее, эмульсия фонтанирует через нижнее отверстие в за-
дроссельное пространство смесительной камеры, захватывается по-
током воздуха, который проходит в щели между кромками дрос-
сельной заслонки и корпусом, распыляется, испаряется и посту-
пает в цилиндры двигателя. Смесь по составу будет обогащенная.
При закрытой дроссельной заслонке разрежение в диффузоре 2
около распылителя 1 главной дозирующей системы будет настоль-
ко мало, что топливо через эту систему поступать в смесительную
камеру не будет.
При небольшом открытии дроссельной заслонки верхнее вы-
ходное отверстие 9 перекрывается ее краем, и воздух через это
отверстие в эмульсионных каналах поступать больше не будет, за
счет чего увеличивается истечение топлива через нижнее отвер-
стие 11. При дальнейшем открытии дроссельной заслонки оба от-
133
верстия оказываются в задроссельном пространстве, и эмульсия
теперь будет выходить через оба эти отверстия. Таким образом, по
мере открытия заслонки количество топлива, подаваемого систе-
мой холостого хода, постепенно возрастает, что и способствует
плавному переходу на другие режимы работы двигателя. Количе-
ство поступающего топлива, т. е. качество смеси, регулируют вин-
том 70 холостого хода. При завертывании винта смесь становится
беднее, а при отвертывании — богаче.
Число оборотов коленчатого вала при работе двигателя без на-
грузки на холостом ходу регулируют прикрытием дроссельной зас-
лонки при помощи ограничительного упорного винта 5 (см. рис. 7.3)
на рычаге ее оси.
В некоторых карбюраторах качество смеси регулируется вин-
том (иглой) 74, изменяющим сечение воздушного канала. При за-
вертывании винта 74 разрежение в канале 77 возрастает и топливо
поступает в большем количестве — смесь обогащается, при отвер-
тывании винта разрежение уменьшается и смесь обедняется.
Главная дозирующая система. Для экономичной работы двига-
теля при средних нагрузках карбюратор должен приготавливать
слегка обедненную смесь примерно постоянного состава при раз-
ной величине открытия дроссельной заслонки. Это называется ком-
пенсацией смеси и в современных карбюраторах осуществляется
пневматическим торможением топлива.
Компенсация смеси пневмати-
Рис. 7.5. Схема компенсации го-
рючей смеси пневматическим
торможением топлива:
7 — распылитель; 2 — воздушный жик-
лер; 3 — колодец; 4 — трубка; 5 — по-
плавковая камера; 6 — главный жик-
лер; 7 — диффузор
ческим торможением топлива
получила наибольшее распрост-
ранение благодаря простоте со-
ответствующих устройств и на-
дежности действия.
В карбюраторах с компенса-
цией смеси данным методом глав-
ная дозирующая система включа-
ет только главный жиклер 6
(рис. 7.5) с распылителем 7. Ря-
дом с распылителем располагает-
ся колодец 5, в котором помеще-
на эмульсионная трубка 4 с от-
верстиями, расположенными
ниже уровня топлива в поплавко-
вой камере карбюратора. На верх-
нем конце эмульсионной трубки
устроен воздушный жиклер 2.
По мере увеличения открытия
дроссельной заслонки и увеличе-
ния разрежения в диффузоре 7
количество топлива, поступающе-
134
го через главный жиклер 6, так же как в простейшем карбюраторе,
стремится увеличиться непропорционально количеству воздуха, про-
ходящего через диффузор, вызывая обогащение смеси. Однако этому
препятствует воздух, поступающий в распылитель 1 через воздуш-
ный жиклер 2 и боковые отверстия в эмульсионной трубке 4.
Чем больше открывается дроссельная заслонка и возрастает
разрежение в диффузоре 7, тем больше расход топлива из распы-
лителя 1, и уровень его снижается. Вследствие этого открывается
все большее количество боковых отверстий в эмульсионной труб-
ке, и воздух, поступая в колодец 3 через воздушный жиклер 2,
притормаживает истечение топлива из жиклера 6.
Таким образом, воздух, поступающий в распылитель, регулиру-
ет разрежение перед жиклером так, что через жиклер проходит
только количество топлива, необходимое для получения смеси тре-
буемого состава.
Такой способ компенсации смеси обеспечивает предваритель-
ное эмульгирование топлива воздухом в распылителе, что улучша-
ет процесс смесеобразования в карбюраторе.
Экономайзер. Главная дозирующая система может приготовить
только обедненную горючую смесь, а для получения от двигателя
полной мощности необходима обогащенная смесь. Для обогаще-
ния горючей смеси при полной нагрузке двигателя служат эконо-
майзеры. Они могут иметь механический или пневматический при-
вод (рис. 7.6).
а
Рис. 7.6. Схемы экономайзеров с механическим (а) и пневматическим
(б) приводом:
1 — жиклер полной мощности; 2 — тяга; 3, 11 — пружины; 4, 10 — клапаны
экономайзера; 5 — шток; 6 — главный жиклер; 7 — смесительная камера; 8 —
дроссельная заслонка; 9, 15— отверстия; 12 — поршень экономайзера; 13 — каме-
ра экономайзера; 14 — канал
б
135
На современных карбюраторах применяются экономайзеры с
механическим приводом (рис. 7.6, а). Основными частями такого
экономайзера являются клапан 4 с пружиной 3 и жиклер полной
мощности 1, предназначенный для пропуска дополнительного ко-
личества топлива в смесительную камеру 7 карбюратора. Механи-
ческий привод состоит из рычага, установленного на оси дрос-
сельной заслонки 8. Рычаг при помощи серьги соединяется с тя-
гой 2, на которой при помощи плеча закреплен шток 5, располо-
женный над клапаном экономайзера 4.
При увеличении открытия дроссельной заслонки рычаг через
серьгу тянет вниз тягу 2, а вместе с ней опускаются плечо и шток 5.
Когда дроссельная заслонка откроется на 80...85 % своего хода,
шток 5 нажмет на стержень клапана 4 экономайзера и откроет кла-
пан. После этого к топливу, которое поступает в смесительную ка-
меру 7 через главный жиклер 6 главной дозирующей системы, нач-
нет дополнительно поступать бензин через открытый клапан 4 и
жиклер полной мощности 1. Все это топливо смешивается, распы-
ляется, испаряется и идет в цилиндр двигателя. При задействова-
нии экономайзера приготавливается смесь обогащенного состава.
Некоторые экономайзеры имеют пневматический привод
(рис. 7.6, б). Он состоит из камеры экономайзера 13, в которой
находится поршень 12 со штоком с пружиной 11. Пружина нахо-
дится в предварительно сжатом состоянии. Надпоршневое про-
странство камеры экономайзера при помощи канала 14 сообщает-
ся через отверстие 9 с дроссельным пространством карбюратора.
Когда дроссельная заслонка 8 закрыта или открыта менее чем на
80...85 % своего хода, разрежение из задроссельного пространства
по каналу 14 передается в камеру экономайзера 13, и поршень 12
поднимается вверх, сжимая пружину 11. При открытии дроссель-
ной заслонки более чем на 85 % хода разрежение под дроссельной
заслонкой 8 и в камере экономайзера 13 уменьшается, под дей-
ствием пружины 11 шток опускается и открывает клапан эконо-
майзера 10. В результате разрежения в смесительной камере 7 из
поплавковой камеры через клапан экономайзера и жиклер в диф-
фузор начнет дополнительно поступать бензин, где он будет сме-
шиваться с бензином, поступающим из главной дозирующей сис-
темы. Смесь по составу будет обогащенной.
Ускорительный насос. Водителю не всегда удается открывать
дроссельные заслонки плавно. Иногда это приходится делать рез-
ко, быстро переводя работу двигателя с малых на максимальные
обороты. При работе двигателя на малых оборотах топливо пода-
ется в смесительную камеру через систему холостого хода в не-
большом количестве. В случае резкого открытия дроссельных зас-
лонок разрежение около выходных отверстий системы холостого
хода исчезает, переместившись в диффузоры карбюратора, и топ-
ливо начинает поступать в смесительную камеру из главной дози-
136
рующей системы. Однако с момента прекращения подачи бензина
из системы холостого хода до начала подачи бензина из главной
дозирующей системы топливо в цилиндры не поступает, и двига-
тель останавливается (глохнет).
Для предотвращения остановки двигателя необходима прину-
дительная подача топлива в цилиндры двигателя. Для этих целей
служит ускорительный насос. Он обеспечивает хорошую приеми-
стость двигателя благодаря принудительному вспрыску дополни-
тельных порций топлива в смесительную камеру при резком от-
крытии дроссельной заслонки. У многих карбюраторов ускори-
тельный насос имеет общий привод с экономайзером.
Ускорительный насос состоит из цилиндра с поршнем 5
(рис. 7.7). Поршень при помощи штока, на который надета пред-
варительно сжатая пружина 6, соединен свободно с поводком 7.
Поводок закреплен на тяге 4. Тяга при помощи серьги соединена
с рычагом 2 оси дроссельной заслонки 10. Внутри цилиндра уско-
рительного насоса имеется обратный шариковый клапан 3, кото-
рый свободно пропускает топливо из поплавковой камеры внутрь
цилиндра и не выпускает его обратно. Для выхода бензина из ци-
линдра в смесительную камеру 9 имеется клапан 8 и жиклер 7.
При резком открытии дроссельной заслонки 10 рычаг 2, быст-
ро поворачиваясь, через серьгу тянет вниз тягу 4. Вместе с тягой
опускается поводок 7, который через пружину 6 давит на пор-
шень 5, заставляя его опускаться. Опускаясь, поршень давит на
бензин, который находится в цилиндре под поршнем. Шарико-
вый клапан при этом плотно зак-
рывается и не выпускает бензин
обратно в поплавковую камеру.
Под давлением поршня бензин
открывает клапан 8 и через жик-
лер 7 впрыскивается в смеси-
тельную камеру 9 карбюратора.
Здесь он захватывается потоком
воздуха, распыляется, испаряет-
ся и поступает в цилиндры дви-
гателя, обеспечивая обогащение
горючей смеси и хорошую при-
емистость двигателя.
Для того чтобы поршень, на-
давливая на топливо, не оказы-
вал сопротивления быстрому
открытию дроссельной заслон-
ки, усилие от поводка 7 на пор-
шень 5 передается через пружи-
ну 6, которая при этом сжима-
ется. Затем, разжимаясь, пружи-
Рис. 7.7. Ускорительный насос:
1 — жиклер; 2 — рычаг; 3 — обратный
клапан; 4 — тяга; 5 — поршень; 6 —
пружина; 7— поводок; 8 — клапан; 9—
смесительная камера; 10 — дроссельная
заслонка
137
на плавно опускает поршень вниз по мере расхода топлива из ци-
линдра. Это обеспечивает затяжную подачу бензина в смеситель-
ную камеру карбюратора.
В настоящее время на некоторых карбюраторах вместо порш-
невого насоса применяются насосы диафрагменного типа.
Балансировка поплавковой камеры. Чтобы бензин нормально
поступал в поплавковую камеру карбюратора и выходил из нее в
смесительные камеры, в поплавковой камере нужно поддерживать
атмосферное или близкое к нему давление.
У простейшего карбюратора для этой цели в крышке выполня-
лось вентиляционное отверстие 2 (см. рис. 7.2). Но при таком ус-
тройстве на качество приготовляемой горючей смеси оказывает
влияние техническое состояние воздушного фильтра. В случае его
загрязнения происходит непроизвольное обогащение горючей сме-
си, которое не требуется по условиям работы двигателя.
Для устранения таких последствий у современных карбюрато-
ров поплавковая камера сообщается с атмосферой не напрямую, а
через канал — с воздушным патрубком под воздушным фильтром.
Крышка же закрывает поплавковую камеру герметично. При та-
ком соединении в поплавковую камеру поступает очищенный в
воздухоочистителе воздух, вследствие чего уменьшается загрязне-
ние камеры и особенно топливных жиклеров. Кроме того, при
таком соединении регулировка карбюратора и его работа меньше
зависят от типа воздухоочистителя и его состояния, так как давле-
ние в смесительной и поплавковой камерах при изменении состо-
яния воздухоочистителя изменяется на одну и ту же величину. Та-
кие карбюраторы называются сбалансированными.
На двигателях с большим числом цилиндров в целях создания
наиболее благоприятных условий для поступления горючей смеси
в каждый цилиндр устанавливают карбюраторы с несколькими
смесительными камерами (двумя или четырьмя). При этом одна
смесительная камера обслуживает питанием одну группу цилинд-
ров, а вторая — другую группу.
7.6. Карбюратор К-135М двигателя автомобиля ГАЗ-3307
Карбюратор К-135М — двухкамерный с падающим потоком и
сбалансированной поплавковой камерой. Каждая смесительная ка-
мера действует независимо от другой. Правая камера карбюратора
приготавливает горючую смесь для правого ряда цилиндров, ле-
вая — обслуживает левый ряд. В каждой смесительной камере име-
ются главные дозирующие системы и системы холостого хода. Эко-
номайзер и ускорительный насос являются общими и подают топ-
ливо в обе смесительные камеры. Пусковое устройство также ра-
ботает на обе смесительные камеры.
138
Система холостого хода состоит из двух воздушных жиклеров 10
(рис. 7.8), по одному в каждой смесительной камере, и двух топ-
ливных жиклеров, от которых идут эмульсионные каналы. В каж-
дом канале имеется по два выходных отверстия. При закрытых
дроссельных заслонках 29 верхние отверстия расположены выше
заслонок. Нижние отверстия расположены ниже заслонок, и их
проходное сечение регулируется винтом 30.
При работе двигателя на малых оборотах холостого хода дрос-
сельные заслонки 29 закрыты, и разрежение создается только около
нижних отверстий. За счет этого топливо из поплавковой камеры
через главные жиклеры 27 по каналу поступает к топливному жик-
леру. После прохода топливных жиклеров бензин смешивается с
воздухом, поступающим через воздушные жиклеры 10, и образовав-
шаяся эмульсия опускается по каналам к выходным отверстиям.
Верхние отверстия находятся выше заслонок, и около них в
смесительных камерах действует атмосферное давление. Под дей-
ствием этого давления воздух будет дополнительно проходить в
эмульсионные каналы через верхние отверстия, смешиваясь с про-
ходящей эмульсией. Затем через нижние отверстия эмульсия вы-
ходит под дроссельные заслонки, захватывается потоком воздуха,
проходящим в щели между заслонками и корпусом, распыляется,
испаряется и поступает в цилиндр двигателя. Полученная смесь
имеет обогащенный состав.
Работа карбюратора на средних нагрузках. При увеличении от-
крытия дроссельных заслонок верхние выходные отверстия систе-
мы холостого хода оказываются под дроссельными заслонками, и
теперь около них также будет разрежение. И если при холостом
ходе через эти отверстия в эмульсию добавлялся воздух, то теперь
из них выходит эмульсия. В результате количество бензина, пода-
ваемого в цилиндры двигателя, увеличивается, что необходимо для
увеличения частоты вращения коленчатого вала и возрастания
мощности. Одновременно разрежение начинает передаваться в
малые диффузоры 4, в результате чего вступает в работу главная
дозирующая система.
Главная дозирующая система состоит из двух главных топлив-
ных жиклеров (по одному в каждой смесительной камере), двух
воздушных жиклеров 3 с эмульсионными трубками 28, помещен-
ными в колодцах, двух больших диффузоров 32 и двух малых диф-
фузоров 4. В малых диффузорах выполнены распылители, кото-
рые сообщают колодцы эмульсионных трубок с малыми диффузо-
рами.
На средних нагрузках за счет разрежения в малых диффузорах
топливо из поплавковой камеры проходит через главные топлив-
ные жиклеры 27 и поступает в колодцы эмульсионных трубок. По
колодцам топливо поднимается к распылителям и проходит мимо
отверстий, выполненных в стенках эмульсионных трубок. Здесь к
139
16 17
23 22
140
топливу подмешивается воздух из воздушных жиклеров главной
дозирующей системы 3, создавая пневматическое торможение. Ве-
личина пневматического торможения зависит от частоты враще-
ния коленчатого вала, величины разрежения в малых диффузорах,
а следовательно, и количества истекающего топлива. Образовав-
шаяся эмульсия через распылители фонтанирует в малые диффу-
зоры, захватывается потоками воздуха, распыляется, испаряется и
идет в цилиндр двигателя. Смесь по составу — обедненная.
Работа карбюратора на больших нагрузках. Главная дозирую-
щая система может приготовить только горючую смесь обеднен-
ного состава, при работе на которой двигатель не развивает пол-
ной мощности. Полную мощность двигатель может развивать при
работе на обогащенной смеси. Для обогащения горючей смеси слу-
жит экономайзер. Экономайзер имеет механический привод. Как
уже говорилось, экономайзер один, но топливо он подает в обе
смесительные камеры. Основными частями экономайзера являет-
ся клапан 36, который через канал и калиброванные распылите-
ли сообщается с большими диффузорами 32 обеих смесительных
камер. Экономайзер приводится в работу рычагом привода дрос-
сельных заслонок 33, который при помощи тяги соединен с ры-
чагами привода экономайзера и ускорительного насоса. Ролико-
вый рычаг действует на планку привода дроссельных заслонок.
При переводе карбюратора на большие нагрузки дроссельные
заслонки постепенно открываются. При этом рычаг привода дрос-
сельных заслонок 33 опускает тягу и толкатель клапана экономай-
зера. Когда дроссельные заслонки откроются на 80...85 % своего
хода, толкатель откроет клапан экономайзера, и дополнительно к
топливу, которое подается в смесительные камеры из главной до-
зирующей системы, начнет поступать топливо из системы эконо-
майзера. Оно проходит через открывшийся клапан 36 в канал и
затем через калиброванные распылители 8 впрыскивается в боль-
Рис. 7.8. Схема карбюратора К-135М и датчика ограничителя частоты
вращения:
7 ускорительный насос; 2 — крышка поплавковой камеры; 3 — воздушный
жиклер главной системы; 4 — малый диффузор; 5 — бензиновый жиклер холосто-
го хода; 6 — воздушная заслонка; 7 — распылитель ускорительного насоса; 8 —
калиброванный распылитель экономайзера; 9 — нагнетательный клапан; 10 —
воздушный жиклер холостого хода; 77 — клапан подачи топлива; 12 - сетчатый
фильтр; 13 — поплавок; 14 — клапан датчика; 15 — пружина; 16 — ротор датчика;
77 — регулировочный винт; 18 — смотровое окно; 19 — пробка; 20 — диафрагма;
27 — пружина ограничителя; 22 — ось дроссельных заслонок; 23 — вакуумный
жиклер; 24 — прокладка; 25 — воздушный жиклер; 26 — подшипник; 27 — глав-
ный жиклер; 28 — эмульсионная трубка; 29 — дроссельная заслонка; 30 — регули-
ровочный винт; 31 — корпус смесительных камер; 32 — большой диффузор; 33 —
рычаг привода дроссельных заслонок; 34 — обратный клапан; 35 — корпус по-
плавковой камеры; 36 — клапан экономайзера
141
шие диффузоры 32. На выходе из них топливо смешивается с топ-
ливом, поступающим из главной дозирующей системы, распыля-
ется, испаряется и идет в цилиндр двигателя. Приготовленная смесь
имеет обогащенный состав.
Ускорительный насос. При резком открытии дроссельных за-
слонок топливо подается под разрежением, поэтому карбюратор
не может обеспечить нормальное обогащение смеси, и двигатель
останавливается (глохнет). В таких случаях необходима принуди-
тельная подача топлива в цилиндры. Для этой цели и служит уско-
рительный насос.
В корпусе поплавковой камеры 35 выполнен цилиндр. В ци-
линдре имеется обратный шариковый клапан 34, который свобод-
но пропускает топливо внутрь цилиндра и не выпускает его обрат-
но. В цилиндре также находится поршень со штоком и пружиной.
Шток свободно соединен с планкой привода ускорительного на-
соса и экономайзера. Цилиндр через канал, нагнетафльный кла-
пан 9 и распылители 7 сообщается с большими диффузорами обе-
их смесительных камер. Ускорительный насос и экономайзер имеют
общий привод.
При работе двигателя на малых оборотах в цилиндре ускори-
тельного насоса под поршнем находится некоторое количество
бензина. Если резко открыть дроссельные заслонки, то рычаг при-
вода дроссельных заслонок 33 через тягу резко опустит планку,
которая, опускаясь, сжимает пружину, а пружина давит на пор-
шень и заставляет его опускаться. Под давлением поршня бензин
из цилиндра вытесняется в канал, поднимает нагнетательный кла-
пан 9 ускорительного насоса и через распылители 7 впрыскива-
ется в большие диффузоры 32. Здесь он захватывается потоком
воздуха, распыляется, испаряется и подается в цилиндры двига-
теля. Передача давления с планки на поршень через пружину
необходима для плавного опускания поршня по мере расхода
топлива из колодца. Это обеспечивает затяжной впрыск топлива
до момента включения в работу главной дозирующей системы и
экономайзера. При работе ускорительного насоса смесь резко
обогащается.
Работа карбюратора при запуске холодного двигателя. Пусковое
устройство карбюратора состоит из воздушной заслонки 6 с авто-
матическим воздушным клапаном, осью и рычажной системой уп-
равления заслонкой. При запуске холодного двигателя воздушную
заслонку закрывают. Дроссельные заслонки с помощью специаль-
ной тяги, соединяющей рычаги привода воздушной и дроссель-
ных заслонок, слегка приоткрываются.
Поскольку воздушная заслонка закрыта, разрежение создается
одновременно ниже дроссельных заслонок и в малых диффузорах.
Топливо в смесительные камеры будет поступать через все выход-
ные отверстия системы холостого хода и главную дозирующую
142
систему. Топливо из поплавковой камеры через главные жикле-
ры 27 будет одновременно поступать по колодцам эмульсионных
трубок в распылители малых диффузоров и через топливные жик-
леры холостого хода по эмульсионным каналам и через выходные
отверстия холостого хода в смесительные камеры. Эмульгирова-
ние топлива при запуске холодного двигателя осуществляется че-
рез воздушные жиклеры 3 главной дозирующей системы и воз-
душные жиклеры 10 системы холостого хода. После запуска двига-
теля воздух в смесительные камеры проходит через автоматичес-
кий воздушный клапан заслонки 6, который открывается за счет
того, что под воздушной заслонкой будет разрежение, а над ней —
давление атмосферное. В зависимости от величины разности дав-
лений автоматический воздушный клапан открывается на боль-
шую или меньшую величину, пропуская больше или меньше воз-
духа. При запуске холодного двигателя смесь приготовляется бога-
того состава.
7.7. Карбюратор К-151
Карбюратор К-151 устанавливается на двигателях автомобилей
«Волга» ГАЗ-31029, ГАЗ-2705, -3221, а также на всех двигателях
автомобилей «ГАЗель». На двигателе ЗМЗ-406 устанавливается кар-
бюратор К-151Д, но его отличие от карбюратора К-151 незначи-
тельно. Конструктивно они выполнены одинаково, а отличие за-
ключается в размерах некоторых калиброванных отверстий.
Карбюратор К-151 — это карбюратор с падающим потоком,
сбалансированной поплавковой камерой и двумя смесительными
секциями — первичной и вторичной.
Запуск холодного двигателя. При запуске холодного двигателя
воздушную заслонку 13 (рис. 7.9) необходимо закрыть. Дроссель-
ная заслонка 44 слегка приоткрывается.
Топливо из поплавковой камеры через главный топливный
жиклер первичной секции 21 поступает по каналу к эмульсионной
трубке, где к нему подмешивается воздух из воздушного жикле-
ра 7 7, и в виде эмульсии проходит через эмульсионный жиклер 18.
Далее по каналу оно идет к выходным отверстиям, а часть — через
отверстие, регулируемое винтом заводской регулировки 20, в кор-
пус экономайзера принудительного холостого хода 41. Далее через
отверстие, регулируемое винтом состава смеси 40, оно поступает
через открытый клапан экономайзера принудительного холостого
хода 39 в смесительную камеру под дроссельной заслонкой пер-
вичной секции.
Система отключения подачи топлива вступает в работу на режи-
ме принудительного хода (торможение двигателем), когда нет не-
обходимости в подаче топлива.
143
Она состоит из электронного блока управления 33, микропе-
реключателя 34, электромагнитного клапана 32 и экономайзера
принудительного холостого хода. Микропереключатель и эконо-
майзер размещаются на карбюраторе, электромагнитный клапан —
на крыле автомобиля, а блок управления — в салоне автомобиля.
Электронный блок управления 33 представляет собой электрон-
ное устройство, которое управляет положением электромагнитно-
го клапана 32, в зависимости от частоты электрических импуль-
сов, поступающих с катушки зажигания.
Система отключения подачи топлива работает следующим об-
разом. При отпущенной педали привода дроссельных заслонок и
частоте вращения коленчатого вала двигателя более определенно-
го значения (1050 об/мин у двигателя ГАЗ-31029 и 1400 об/мин у
двигателей автомобилей «ГАЗель») отключается электромагнитный
клапан и прекращается подача атмосферного воздуха в экономай-
Рис. 7.9. Схема карбюратора К-151:
А — схема управления экономайзером принудительного холостого хода; Б — схе-
ма вентиляции картерных газов; 1 — топливный клапан; 2 — поплавок; 3 — проб-
ка; 4 — воздушный жиклер переходной системы; 5 — эмульсионный жиклер пере-
ходной системы; 6 — винт крепления распылителя эконостата вторичной секции;
7 — распылитель эконостата вторичной секции; 8 — воздушный жиклер главной
дозирующей системы вторичной секции; 9 — эмульсионная трубка главной дози-
рующей системы вторичной секции; 10 — малый диффузор вторичной секции;
11 — выпускной шариковый клапан ускорительного насоса; 12 — распылитель
ускорительного насоса; 13 — воздушная заслонка; 14 — малый диффузор первич-
ной секции; 15 — воздушный жиклер главной дозирующей системы первичной
секции; 16 — эмульсионная трубка главной дозирующей системы первичной сек-
ции; 17 — блок воздушного жиклера с эмульсионной трубкой системы холостого
хода; 18 — эмульсионный жиклер системы холостого хода; 19 — воздушный жик-
лер системы холостого хода; 20 — винт заводской регулировки состава смеси;
21 — главный топливный жиклер первичной секции; 22 — ограничительные кол-
пачки; 23 — крышка карбюратора; 24 — регулировочный винт перепуска топлива
системы ускорительного насоса; 25 — вытеснитель; 26 — корпус карбюратора;
27 — впускной шариковый клапан ускорительного насоса; 28 — крышка ускори-
тельного насоса; 29, 38 — пружины; 30 — рычаг привода ускорительного насоса;
31 — диафрагма ускорительного насоса; 32 — электромагнитный клапан; 33 —
электронный блок управления; 34 — микропереключатель; 35 — перепускной
жиклер ускорительного насоса; 36 — трубка; 37 — диафрагма экономайзера при-
нудительного холостого хода; 39 — клапан экономайзера принудительного холос-
того хода; 40 — винт состава смеси; 41 — корпус экономайзера принудительного
холостого хода; 42 — винт эксплуатационной регулировки холостого хода; 43 —
трубка к вакуумкорректору; 44 — дроссельная заслонка первичной секции; 45 —
кулачок привода рычага ускорительного насоса; 46 — ролик рычага ускорительно-
го насоса; 47 — корпус дроссельных заслонок; 48 — дроссельная заслонка вторич-
ной секции; 49 — трубка подвода разрежения к электромагнитному клапану; 50 —
калиброванное отверстие; 51 — прокладка; 52 — главный топливный жиклер вто-
ричной секции; 53 — трубка к клапану системы рециркуляции отработавших га-
зов; 54 — золотник; 55 — трубка подвода картерных газов; 56 — топливоподводя-
щая трубка; 57 — сливная трубка; 58 — топливный фильтр
145
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
зер принудительного холостого
хода. В результате происходит
перекрытие канала холостого
хода, чем обеспечивается эконо-
мия топлива и уменьшается выб-
рос токсичных веществ в атмо-
сферу.
Система пуска холодного дви-
гателя полуавтоматического
типа (рис. 7.10) состоит из пнев-
мокорректора, системы рычагов
и воздушной заслонки, которую
перед пуском холодного двига-
теля водитель закрывает при по-
мощи ручного привода.
В момент пуска двигателя
Рис. 7.10. Схема полуавтоматичес-
кого устройства пуска и прогрева:
1, 5, 6, 16 — рычаги; 2 — пусковая пру-
жина; 3 — промежуточный рычаг; 4 —
тяга пневмокорректора; 7 — тяга; 8 —
секторный рычаг; 9 — воздушная зас-
лонка; 10 — крышка карбюратора; 11 —
уплотнительный элемент; 12 — регули-
ровочная муфта; 13 — корпус поплав-
ковой камеры; 14 — рычаг привода воз-
душной заслонки; 75 — упорный винт
дроссельной заслонки первичной сек-
ции карбюратора; 17— дроссельная зас-
лонка первичной секции карбюратора;
18 — корпус смесительных камер; 19 —
винт с роликом; 20— упор; 21 — штифт;
22 — профильный рычаг; 23 — пружи-
на пневмокорректора; 24 — крышка
пневмокорректора; 25 — диафрагма;
26 — жиклер пневмокорректора
пневмокорректор, используя
разрежение, возникающее под
карбюратором, автоматически
приоткрывает воздушную зас-
лонку на требуемый угол, обес-
печивая устойчивую работу дви-
гателя при прогреве.
При вытягивании ручки тяги
воздушной заслонки необходи-
мо нажать педаль дроссельных
заслонок. В это время в резуль-
тате закрытия воздушной зас-
лонки 13 (см. рис. 7.9) в малом
диффузоре первичной камеры 14
создается разрежение, и топли-
во из поплавковой камеры че-
рез главный топливный жиклер
первичной секции 21 подается в
колодец эмульсионной трубки
главной дозирующей системы 16, по которому поднимается к рас-
пылителю. Через боковые отверстия эмульсионной трубки к топ-
ливу подмешивается воздух из воздушного жиклера 75, и эмульсия
через распылитель фонтанирует в малый диффузор. В смеситель-
ной камере она смешивается с эмульсией, которая поступает из
системы холостого хода. Все это топливо распыляется, испаряется
и идет в цилиндры двигателя. Смесь приготавливается богатая по
составу.
Работа карбюратора на малых оборотах холостого хода. При
работе двигателя на малых оборотах холостого хода дроссельная
заслонка первичной секции 44 закрыта, и под ней создается боль-
146
шое разрежение. За счет этого топливо из поплавковой камеры
проходит через главный топливный жиклер первичной секции 21
и далее по каналу — в колодец блока воздушного жиклера с эмуль-
сионной трубкой 77. Когда топливо поднимается по колодцу, к
нему подмешивается воздух через отверстия в эмульсионной труб-
ке. Эмульсия проходит через эмульсионный жиклер системы хо-
лостого хода. На выходе из жиклера к топливу подмешивается воздух
из воздушного жиклера 19. Затем эмульсия подается к каналам,
регулируемым винтом состава смеси 40 и винтом эксплуатацион-
ной регулировки холостого хода 42, проходит через клапан 39 эко-
номайзера принудительного холостого хода и через нижнее отвер-
стие фонтанирует в задроссельное пространство. Здесь оно захва-
тывается потоками воздуха, проходящими через щели между дрос-
сельной заслонкой 44 и корпусом дроссельных заслонок 47, рас-
пыляется, испаряется и поступает в цилиндры двигателя. Смесь
по составу обогащенная.
Работа переходной системы карбюратора. Переходная система
включает в себя верхние выходные отверстия системы холостого
хода. При увеличении открытия дроссельной заслонки 44 первич-
ной секции выходные отверстия переходной системы оказывают-
ся ниже заслонки и около них появляется разрежение. За счет
этого из поплавковой камеры по системе холостого хода начинает
проходить топливо. Пройдя через главный топливный жиклер 27
первичной секции, топливо поступает в колодец блока воздушно-
го жиклера с эмульсионной трубкой системы холостого хода 77,
где происходит первоначальное эмульгирование топлива. Затем
эмульсия проходит через эмульсионный жиклер 18 системы холо-
стого хода, на выходе из которого к эмульсии добавляется воздух
из воздушного жиклера 19 системы холостого хода. По каналам
эмульсия идет к выходным отверстиям. Основное количество эмуль-
сии проходит по каналам и через клапан 39 экономайзера прину-
дительного холостого хода поступает в задроссельное простран-
ство. Часть топлива из системы холостого хода через отверстия
переходной системы также начинает поступать в смесительную ка-
меру, обогащая горючую смесь. Когда дроссельная заслонка 44 пер-
вичной секции будет открыта примерно на 2/3, начнет открывать-
ся дроссельная заслонка 48 вторичной секции. Выходное отвер-
стие переходной системы сразу же оказывается под дроссельной
заслонкой, и около него создается разрежение, за счет которого
начинается истечение топлива из поплавковой камеры. Оно про-
ходит через жиклер 5 переходной системы, эмульгируется возду-
хом из воздушного жиклера 4, по каналам опускается к выходному
отверстию и фонтанирует в смесительную камеру, обогащая смесь
бензином.
Работа карбюратора на средних нагрузках. При увеличении от-
крытия дроссельной заслонки 44 первичной секции, а затем и за-
147
слонки 48 вторичной секции возрастает разрежение в малом диф-
фузоре 14 первичной секции и в малом диффузоре 10 вторичной
секции. В первичной секции топливо проходит через топливный
жиклер 21 первичной секции, поступает в колодец эмульсионной
трубки 16 и поднимается к распылителю малого диффузора 14.
Через отверстия эмульсионной трубки 16 к топливу подмешивает-
ся воздух из воздушного жиклера 15, создавая пневматическое тор-
можение выходу топлива.
Количество воздуха, подмешиваемого к топливу, зависит от ча-
стоты вращения коленчатого вала и расхода топлива. При увели-
чении расхода топлива уровень его в эмульсионном колодце по-
нижается, открывая большее количество отверстий в эмульсион-
ной трубке и увеличивая количество воздуха, подмешиваемого к
топливу.
При этом во вторичной секции топливо также проходит через
главный топливный жиклер 52 в колодец эмульсионной трубки 9
главной дозирующей системы вторичной камеры, где через от-
верстия эмульсионной трубки к нему подмешивается воздух из
воздушного жиклера 8. В эмульсионной трубке 9 отверстия для
выхода воздуха расположены на разных уровнях. Поэтому, когда
с увеличением расхода топлива при увеличении частоты враще-
ния коленчатого вала снижается уровень топлива в колодце, от-
крывается большее количество отверстий в эмульсионной труб-
ке, и в топливо подмешивается больше воздуха. При работе дви-
гателя на средних режимах смесь приготавливается обедненного
состава.
Работа карбюратора на больших нагрузках. Главная дозирую-
щая система может приготовить только обедненную смесь, а для
получения от двигателя полной мощности необходима обогащен-
ная смесь.
Для выработки обогащенной смеси карбюратор снабжен эконо-
статом, устроенным во вторичной секции. Он состоит из подво-
дящего топливного канала и распылителя, установленного в воз-
душной горловине. Эконостат работает при полной нагрузке дви-
гателя на скоростных режимах, близких к максимальным, при пол-
ностью открытых дроссельных заслонках.
За счет разрежения в воздушном патрубке около распылителя 7
эконостата и давления в поплавковой камере топливо поступает
по каналу и через распылитель впрыскивается в большой диффу-
зор вторичной секции. Здесь оно смешивается с топливом, посту-
пающим из малого диффузора, и поступает во впускную трубу дви-
гателя, где соединяется с топливом, поступающим из первичной
секции. Все это топливо распыляется, испаряется и идет в цилин-
дры двигателя. Смесь приготавливается обогащенного состава.
Ускорительный насос диафрагменного типа. Ускорительный на-
сос обеспечивает принудительную подачу топлива в цилиндры дви-
148
гателя при резком открытии дроссельной заслонки. Смонтирован
в первичной секции карбюратора.
Корпус ускорительного насоса выполнен в корпусе карбюрато-
ра 26 и закрыт крышкой 28. Между корпусом и крышкой зажата
диафрагма 31, под которой находится предварительно сжатая пру-
жина 29. Рабочая полость ускорительного насоса через впускной
клапан 27 сообщается с поплавковой камерой. Для перепуска топ-
лива имеется перепускной жиклер 35 с регулировочным винтом 24.
Привод ускорительного насоса состоит из кулачка привода рычага
ускорительного насоса 45, установленного на оси дроссельной зас-
лонки первичной секции 44. На кулачок опирается ролик рычага
ускорительного насоса 46. Рычаг ускорительного насоса 30 дей-
ствует на диафрагму насоса через толкатель, под которым нахо-
дится пружина. При закрытой дроссельной заслонке поддиафраг-
Рис. 7.11. Схема рециркуляции отработавших газов:
1 — шланг от термовакуумного включателя к клапану рециркуляции; 2 — шланг
от термовакуумного включателя к карбюратору; 3 — карбюратор; 4 — термоваку-
умный включатель; 5 — головка цилиндров; 6 — выпускной коллектор; 7 — впус-
кная труба; 8 — клапан рециркуляции, А — на холодном двигателе; Б — на про-
гретом до температуры 40 °C двигателе, на частичных нагрузках
149
менное пространство ускорительного насоса заполнено бензином
через впускной шариковый клапан 27.
Когда дроссельную заслонку открывают медленно, рычаг 30
также медленно передвигает диафрагму 31, и топливо через пе-
репускной жиклер вытесняется обратно в поплавковую камеру.
Если же дроссельная заслонка открывается быстро, рычаг 30
резко нажимает на толкатель, который через пружину давит на
диафрагму. Диафрагма, быстро перемещаясь, выдавливает топ-
ливо по каналу. Топливо открывает выпускной шариковый кла-
пан 11 и через распылитель 12 впрыскивается в большой диффу-
зор первичной секции, резко обогащая смесь. Топливо, прину-
дительно впрыскиваемое в цилиндр, обеспечивает приемистость,
и двигатель не останавливается (не глохнет). Для обеспечения
затяжного впрыска топлива в смесительную камеру карбюратора
служит пружина, установленная между толкателем рычага и ди-
афрагмой.
Система рециркуляции отработавших газов. Часть автомобилей
снабжена системой рециркуляции отработавших газов. Система
состоит из клапана рециркуляции 8 (рис. 7.11), установленного на
газопроводе, термовакуумного включателя 4, ввернутого в водя-
ную рубашку головки блока цилиндров, и двух соединительных
шлангов.
Рециркуляция отработавших газов во впускной тракт осуще-
ствляется на двигателе, прогретом до температуры охлаждающей
жидкости не ниже 35 ...40 °C, на частичных нагрузках.
Система не работает на оборотах холостого хода и при полном
открытии дроссельных заслонок, так как отверстие, передающее
разрежение на диафрагменный механизм клапана рециркуляции,
расположено над дроссельной заслонкой карбюратора.
7.8. Карбюраторы двигателей автомобилей ЗИЛ-431410
На двигателях ЗИЛ-508.10 устанавливаются карбюраторы с па-
дающим потоком, двумя смесительными камерами и сбалансиро-
ванной поплавковой камерой. Каждая смесительная камера имеет
по два диффузора.
На малых оборотах холостого хода топливо из поплавковой ка-
меры проходит через главные жиклеры и по каналам подается че-
рез топливные жиклеры холостого хода внутрь эмульсионных тру-
бок. Здесь оно смешивается с воздухом из воздушных жиклеров и
по эмульсионным каналам поступает к верхним выходным отвер-
стиям, из которых к эмульсии добавляется воздух. Далее в обеих
системах холостого хода эмульсия выходит из нижних отверстий в
задроссельное пространство, смешивается с воздухом и поступает
в цилиндры двигателя. Смесь по составу обогащенная.
150
В начальный момент открытия дроссельных заслонок эти от-
верстия оказываются под дроссельными заслонками, и из них на-
чинает выходить эмульсия, обогащая смесь.
На средних режимах работает главная дозирующая система. Она
имеется в обеих смесительных камерах. Топливо из поплавковой
камеры проходит через главные жиклеры, затем через жиклеры
полной мощности. На выходе из них к топливу подмешивается
воздух из воздушных жиклеров обеих смесительных камер. Эмуль-
сия поступает в кольцевые проточки малых диффузоров обеих сме-
сительных камер, захватывается потоками воздуха, распыляется,
испаряется и идет в цилиндры двигателя. Смесь по составу обед-
ненная.
На больших нагрузках дополнительно к топливу, которое посту-
пает из главных дозирующих систем, начинает подаваться топли-
во из системы экономайзера. При открытии дроссельных засло-
нок более чем на 80... 85 % хода рычаг оси дроссельных заслонок
тягой опускает шток вместе с планкой и толкателем, открывает
клапан экономайзера, и через него начинает проходить топливо.
Оно смешивается с топливом, поступающим из главных жикле-
ров, и через жиклеры максимальной мощности подходит к воз-
душным жиклерам. Здесь оно эмульгируется, поступает в кольце-
вые проточки малых диффузоров, захватывается потоками возду-
ха, распыляется, испаряется и идет в цилиндры двигателя. Смесь
по составу обогащенная.
При резком открытии дроссельных заслонок поршень ускоритель-
ного насоса выдавливает топливо из цилиндра ускорительного
насоса. Оно по каналам идет к нагнетательному клапану и через
распылители впрыскивается в большие диффузоры, захватывается
воздухом, распыляется, испаряется и поступает в цилиндры двига-
теля. Затяжную подачу топлива в смесительные камеры обеспечи-
вает пружина. Смесь при этом обогащенная.
При запуске холодного двигателя воздушная заслонка закрыта.
Подача воздуха происходит через автоматический воздушный кла-
пан. Подача топлива осуществляется через систему холостого хода
и главную дозирующую систему. Смесь по составу богатая.
7.9. Привод управления заслонками карбюратора
Управление дроссельными заслонками. Для управления карбю-
ратором в кабине водителя имеется педаль управления 1 (рис. 7.12)
с возвратной пружиной и рычагом. К рычагу при помощи пальца
присоединяется трос привода дроссельных заслонок 7. Для регу-
лировки привода имеются регулировочные гайки 6. Трос 7 соеди-
няется с промежуточным рычагом привода 8, установленным на
кронштейне 9. Дроссельные заслонки приводятся в действие тя-
151
3
4
5
6 7
8
Рис. 7.12. Привод управления карбюратором:
1 — педаль управления; 2 — прокладка упора педали; 3 — рукоятка управления
воздушной заслонкой; 4 — оболочка тяги; 5 — тяга привода воздушной заслонки;
6 — регулировочные гайки; 7 — трос привода дроссельных заслонок; 8 — проме-
жуточный рычаг привода; 9 — кронштейн промежуточного рычага; 10 — тяга
привода дроссельных заслонок
гой привода 10. При нажатии на педаль трос 7 поворачивает про-
межуточный рычаг 8 и тягой 10 привода открывает дроссельные
заслонки. Закрываются заслонки возвратной пружиной.
На грузовых автомобилях для управления дроссельными за-
слонками кроме ножной педали имеется и ручной привод. Он со-
стоит из рукоятки привода, при помощи тяги соединенной с ры-
чагом привода дроссельных заслонок. Тяга помещена в гибкую
оболочку и крепится в специальном кронштейне. При вытягива-
нии рукоятки привода дроссельные заслонки открываются (пе-
даль подачи топлива при этом опускается). Ручным приводом дрос-
сельных заслонок можно установить постоянные обороты колен-
чатого вала.
Ручной привод дроссельных заслонок необходим для двигате-
лей, которые могут запускаться с помощью пусковой рукоятки.
Дроссельные заслонки легковых автомобилей, микроавтобусов и
грузовых автомобилей малой грузоподъемности, как правило, не
имеют ручного привода.
Управление воздушными заслонками. Воздушные заслонки на
всех двигателях имеют ручной привод (см. рис. 7.12). Основными
деталями является рукоятка управления воздушной заслонкой 3,
закрепленная на панели приборов в кабине водителя, и тяга 5,
присоединенная к рукоятке и находящаяся внутри оболочки 4. Обо-
152
лочка закреплена в кронштейне, а тяга присоединена к рычагу
управления воздушной заслонкой.
При помощи ручного привода заслонки можно зафиксировать
в любом промежуточном положении, так как трение троса об обо-
лочку не позволяет пружинам изменить установленное положе-
ние.
7.10. Ограничители частоты вращения коленчатого вала
На карбюраторе грузовых автомобилей устанавливаются пнев-
моинерционные ограничители максимальной частоты вращения
коленчатого вала двигателя автомобиля. Двигатели легковых авто-
мобилей ограничителей оборотов не имеют.
Ограничитель состоит из датчика и исполнительного механиз-
ма (рис. 7.13).
Датчик ограничителя. Датчик имеет корпус 23, закрываемый
крышкой 18. В корпусе установлен ротор датчика 21, который вы-
полнен в виде крестовины с четырьмя шипами. Один из шипов
выполняет роль оси, на которой он устанавливается и вращается в
металлокерамической пористой втулке 22 в приливе корпуса. Про-
тивоположный шип имеет паз 16 для соединения с распределитель-
ным валом двигателя. В оси ротора имеется канал 24, к которому
подходит бобышка для подсоединения трубки 13, передающей раз-
режение в наддиафрагменную полость Б вакуумной камеры. В кор-
пусе датчика имеется также бобышка для подсоединения трубки 14,
передающей разрежение из воздушной горловины карбюратора к
исполнительному механизму. Перпендикулярно оси ротора распо-
ложен корпус клапана датчика 25 с пружиной 75 и седлом 26. Пру-
жина удерживает клапан в открытом состоянии. Датчик болтами
крепится к крышке распределительных зубчатых колес.
Исполнительный механизм ограничителя. Исполнительный ме-
ханизм устроен на карбюраторе и состоит из корпуса, закрытого
крышкой 6, и закрепленной между ними мембраны 7. К центру
мембраны через две уплотняющие металлические тарелки присое-
динен шток 8. Второй конец этого штока находится в соединении
с коленчатым рычагом 3 оси дроссельных заслонок 1. Рычаг имеет
пружину 5, предназначенную для открывания дроссельных засло-
нок 1. Ось заслонок при помощи кулачковой муфты 77 соединяет-
ся с осью рычага управления дроссельными заслонками 12. Над-
диафрагменная полость Б исполнительного механизма трубкой 13
соединяется с каналом 24 в оси ротора, а также, через жиклеры 2
и 4, с полостью корпуса дроссельных заслонок. Поддиафрагмен-
ная полость А при помощи канала через отверстия 9 соединяется с
воздушной горловиной карбюратора. От воздушной горловины
через отверстие 10 идет трубка 14 к корпусу датчика.
153
б
Рис. 7.13. Пневмоинерционный ограничитель максимальной частоты
вращения коленчатого вала двигателя:
а — расположение на двигателе; б — схема; 1 — дроссельные заслонки; 2, 4 —
жиклеры; 3 — рычаг; 5 — пружина мембранного механизма; 6 — крышка мемб-
ранного механизма; 7 — мембрана; 8 — шток; 9, 10 — отверстия; 11 — кулачковая
муфта; 12 — рычаг привода дроссельных заслонок; 13, 14 — трубки; 15 — пружина
центробежного датчика; 16 — паз ротора для соединения с распределительным
валом; 17 — сальник; 18 — крышка; 19 — винт регулировки пружины; 20 --
пробка; 21 — ротор; 22 — втулка из порошкового материала; 23 — корпус датчика;
24 — канал; 25 — клапан; 26 — седло клапана; 27 — центробежный датчик; 28 —
карбюратор; 29 — мембранный механизм; А, Б — полости
При частоте вращения коленчатого вала, ниже максимально
допустимой, под действием разрежения в корпусе дроссельных за-
слонок воздух из воздушной горловины карбюратора через отвер-
стие 10 поступает по трубке 14 в корпус датчика. Далее через от-
крытый клапан 25, по каналу 24 и трубке 13 он проходит в надди-
афрагменную полость исполнительного механизма, а затем через
жиклеры 2 и 4 уходит в корпус дроссельных заслонок. Благодаря
154
поступлению воздуха над мембраной 7 будет атмосферное давле-
ние. Полость под мембраной 7 при помощи канала через отвер-
стие 9 также соединена с воздушной горловиной карбюратора, и
под ней давление атмосферное.
Вращение распределительного вала двигателя заставляет вра-
щаться ротор датчика. Клапан 25 датчика находится сбоку от оси
вращения ротора 21, и поэтому на нем будут развиваться центро-
бежные силы, стремящиеся сдвинуть клапан и прижать его к сед-
лу 26, но пружина удерживает клапан в исходном положении. Ве-
личина центробежных сил на клапане определяется частотой вра-
щения ротора, которая, в свою очередь, зависит от частоты враще-
ния коленчатого вала.
Если частота вращения коленчатого вала превысит максималь-
но допустимую, центробежная сила на клапане возрастет настоль-
ко, что клапан 25, преодолевая сопротивление пружины, сдвинет-
ся от оси вращения и прижмется к седлу 26, перекрыв путь движе-
ния воздуха через ротор датчика. Теперь воздух не будет поступать
в полость над мембраной 7. Но поскольку эта полость через жик-
леры 2 и 4 соединяется с корпусом дроссельных заслонок, то в ней
создается разрежение. В полости под мембраной сохраняется ат-
мосферное давление. За счет разности давлений мембрана подни-
мается и тянет за собой шток 8, который при помощи коленчатого
рычага поворачивает ось и прикрывает дроссельные заслонки.
Количество горючей смеси, подаваемой в цилиндры двигателя,
уменьшается, что обусловливает уменьшение частоты вращения
коленчатого вала.
На исправном двигателе автомобиля ГАЗ-3307 правильная ра-
бота ограничителя характеризуется частотой вращения коленчато-
го вала, не превышающей 3650 об/мин на холостом ходу, и макси-
мальной скоростью на ровном горизонтальном участке дороги с
твердым покрытием в пределах 80...86 км/ч.
Ограничитель запломбирован и до истечения гарантийного срока
эксплуатации разборке не подлежит. Запрещается работа двигате-
ля при отсоединенных трубках ограничителя, нарушение пломби-
ровки исполнительного механизма ограничителя, установленного
на карбюраторе, и датчика, установленного на крышке распреде-
лительных шестерен.
7.11. Топливный насос
Для принудительной подачи топлива к карбюратору служат топ-
ливные насосы. На карбюраторных двигателях применяются топ-
ливные насосы диафрагменного типа.
Топливный насос имеет корпус, закрытый головкой. Между
ними закреплена диафрагма 8, в центре которой установлен шток.
155
5
6
Рис. 7.14. Общее устройство топливного насоса:
1 — рычаг ручного привода; 2 — уплотнитель; 3 — сетчатый фильтр контрольного
отверстия; 4 — нагнетательный клапан; 5 — винт крепления крышки головки
насоса; 6 — сетчатый фильтр; 7 — всасывающий клапан; 8 — диафрагма; 9 —
рычаг привода
Для защиты диафрагмы от продавливания штоком по обе ее сто-
роны расположены металлические тарелки. Под диафрагмой на-
ходится предварительно сжатая пружина. Головка насоса закрыва-
ется крышкой, закрепленной винтами 5(рис. 7.14). В ней установ-
лены нагнетательный клапан 4 и всасывающий клапан 7, покры-
тый сверху сетчатым фильтром. Для контроля целостности диаф-
рагмы в корпусе выполнено контрольное отверстие, закрываемое
сетчатым фильтром 3. При нарушении целостности диафрагмы топ-
ливо будет проходить внутрь корпуса и через сетчатый фильтр 3
наружу. Насос приводится в работу рычагом 9, который наруж-
ным концом опирается на эксцентрик распределительного вала.
На внутреннем конце рычага выполнена вилка, которая охватыва-
ет шток и давит на упорную шайбу. Для предотвращения протека-
ния бензина в картер двигателя при прорыве диафрагмы шток снаб-
жен специальным уплотнителем 2. Для подкачивания топлива вруч-
ную служит рычаг ручного привода 1.
Работа топливного насоса. Когда эксцентрик распределитель-
ного вала набегает на наружный конец рычага 9, он поднимается и
поворачивается на оси. Вилка рычага давит на упорную шайбу
штока и опускает его, вместе со штоком опускается и диафрагма 8.
156
Над диафрагмой создается разрежение, за счет которого открыва-
ется всасывающий клапан 7, бензин из топливного бака проходит
через сетчатый фильтр 6 и заполняет наддиафрагменную полость
насоса. После сбегания эксцентрика наружный конец рычага 9
под действием возвратной пружины опускается, вилка рычага от-
ходит от упорной шайбы штока и освобождает его. Сжатая пружи-
на поднимает диафрагму 8, создавая давление на бензин. Под дав-
лением сжатого бензина всасывающий клапан 7 закрывается, а
нагнетательный клапан 4 открывается, и сжатый бензин вытесня-
ется в поплавковую камеру карбюратора.
Если поплавковая камера карбюратора уже заполнена и иголь-
чатый клапан закрыт, то усилия пружины будет недостаточно для
подъема диафрагмы, и она останется в своем нижнем положении.
При этом вилка внутреннего конца рычага 9 бензонасоса будет
свободно скользить по штоку.
Для ручной подкачки топлива в поплавковую камеру карбюра-
тора имеется рычаг ручного привода 1. Рычаг установлен на оси и
в средней части имеет вырез до центра оси. В этом вырезе нахо-
дится рычаг 9. Он почти касается плоскости выреза. Если рычаг 1
потянуть на себя, то он повернет ось. Ось повернется вокруг сво-
его центра, воздействуя расположенным на ней рычагом на основ-
ной рычаг и опуская его внутренний конец вместе со штоком и
диафрагмой. Под действием разрежения, образовавшегося в поло-
сти над диафрагмой, сюда через всасывающий клапан 7 поступает
бензин. Когда рычаг 1 опускается, возвратная пружина поворачи-
вает ось. При этом освобождается внутренний конец рычага 9,
пружина поднимает диафрагму, всасывающий клапан 7 закрыва-
ется, а нагнетательный клапан 4 под давлением топлива открыва-
ется, и бензин поступает в поплавковую камеру карбюратора. Сде-
лав несколько качков рычагом 7, можно заполнить поплавковую
камеру. Нужно помнить, что если эксцентрик поднимет наруж-
ный конец рычага 9, то ручная подкачка не работает. Чтобы она
начала работать, следует провернуть коленчатый вал на половину
оборота.
Топливные насосы двигателя автомобилей «Жигули», «Москвич»,
«Ока». Насосы этих автомобилей имеют несколько иное устрой-
ство (рис. 7.15). Между корпусом 3 и нижней крышкой корпуса 13
установлены две диафрагмы, разделенные наружной 75 и внутрен-
ней 14 дистанционными прокладками. В корпусе установлены на-
гнетательный 16 и всасывающий 6 клапаны. Над клапанами уло-
жена нейлоновая сетка-фильтр 2. Закрывается корпус верхней
крышкой 5. Для привода в работу имеются балансир 77 и двупле-
чий рычаг механической подкачки топлива 12. При работе двига-
теля эксцентрик распределительного вала набегает на шток, кото-
рый нажимает на рычаг 12. Рычаг поворачивается и перемещает
шток 7 диафрагмы вниз. Над верхней диафрагмой создается разре-
157
Рис. 7.15. Топливный насос двигателя автомобилей «Жигули»,
«Москвич» и «Ока»:
1 — нагнетательный патрубок; 2 — сетка-фильтр; 3 — корпус; 4 — всасывающий
патрубок; 5 — верхняя крышка; 6 — всасывающий клапан; 7 — шток; 8 — рычаг
ручной подкачки топлива; 9— пружина; 10— кулачок; 11 — балансир; 12 — рычаг
механической подкачки топлива; 13 — нижняя крышка; 14 — внутренняя дистан-
ционная прокладка; 15 — наружная дистанционная прокладка; 16 — нагнетатель-
ный клапан
жение, под действием которого открывается всасывающий кла-
пан 6. Топливо в топливном баке находится под атмосферным дав-
лением, поэтому оно начинает поступать через сетчатый фильтр 2
в полость над диафрагмой. Когда эксцентрик сбегает со штока,
рычаг 12 возвратной пружиной возвращается в исходное положе-
ние, и шток /диафрагмы освобождается. Диафрагма, поднимаясь,
давит на топливо. Под давлением топлива закрывается всасываю-
щий клапан 6, открывается нагнетательный клапан 16 и топливо
вытесняется в поплавковую камеру карбюратора. Если уровень топ-
лива в поплавковой камере достиг величины, при которой закры-
вается игольчатый клапан, то топливный насос начинает работать
вхолостую. Это объясняется тем, что усилия пружины уже недо-
статочно, чтобы поднять диафрагму и открыть игольчатый клапан
поплавковой камеры. В это время диафрагмы находятся в своем
нижнем положении, а рычаг 12 свободно качается на своей оси и
не воздействует на шток 7, который вместе с диафрагмами нахо-
дится в крайнем нижнем положении.
Ручной привод насоса работает следующим образом. При нажа-
тии на рычаг 8 кулачок 10 нажимает на балансир 11 и опускает
его вместе со штоком 7 и диафрагмами. За счет разрежения в
158
полости над диафрагмой открывается всасывающий клапан 6, и
через сетчатый фильтр поступает топливо. Когда рычаг 8 осво-
бождается, он под действием пружины 9 возвращается в исход-
ное положение, поворачивая кулачок 10. Двуплечий рычаг 12
освобождает шток 7, который вместе с диафрагмами пружиной
поднимается вверх. При этом топливо вытесняется через нагне-
тательный клапан 6 в поплавковую камеру карбюратора. Если
ручная подкачка не работает, то необходимо повернуть коленча-
тый вал на половину оборота.
Диафрагменный узел состоит из двух рабочих диафрагм, работа-
ющих в контакте с бензином и одной предохранительной, работа-
ющей в контакте с маслом. Предохранительная диафрагма пред-
отвращает воздействие картерных газов на рабочие диафрагмы, а
также попадание бензина в поддон картера двигателя при повреж-
дении рабочих диафрагм. Рабочие диафрагмы изготовлены из спе-
циального полотна, обладающего высокой стойкостью к маслу и
бензину.
Насос приводится в работу от эксцентрика распределительного
вала через шток.
7.12. Топливные фильтры
В топливе могут содержаться различные механические примеси
и вода. Количество их в бензине зависит от условий транспорти-
ровки, хранения и заправки. Наличие механических примесей в
бензине недопустимо, так как их частицы загрязняют жиклеры
карбюратора, что приводит к ухудшению качества приготовляе-
мой горючей смеси, уменьшению мощности двигателя и сниже-
нию экономичности. Накопление воды в поплавковой камере кар-
бюратора может привести к тому, что вместо бензина в смеситель-
ные камеры карбюратора начнет поступать вода, и двигатель оста-
новится (заглохнет).
Топливный фильтр-отстойник. Для грубой первоначальной очи-
стки бензина от механических примесей и воды служат топливные
фильтры-отстойники (рис. 7.16, а).
Фильтр-отстойник состоит из корпуса, в котором имеется стер-
жень для соединения корпуса с крышкой 3 при помощи стяжного
болта. На стержень надет фильтрующий элемент 5, прижимаемый
к крышке 3 пружиной. Для слива отстоя в стержне выполнены
радиальные и выходные отверстия, закрываемые пробкой 7.
Фильтрующий элемент состоит из фильтрующих пластин 9,
сверху закрытых корпусом элемента, а снизу — опорной шайбой.
Собирается фильтрующий элемент на две стойки. Фильтрующие
пластины и корпус элемента имеют отверстия, образующие ка-
налы прохода отфильтрованного топлива 8. Снизу эти каналы
159
Рис. 7.16. Топливные фильтры:
а — грубой очистки; б и в — тонкой очистки: 1, 11 — корпус; 2, 4, 10, 12 —
каналы; 3 - крышка; 5, 13 — фильтрующие элементы, 6 — выступы; 7 — пробка;
8 — каналы; 9 — фильтрующие пластины; 14 — отстойник, 75 — держатель; 16 —
гайка-барашек
закрыты опорной шайбой. На фильтрующих пластинах имеются
выступы 6, предотвращающие плотное прилегание пластин друг
к другу. Топливо поступает внутрь фильтра через отверстие 4, к
которому подсоединен штуцер трубки подачи топлива из топ-
ливного бака. Отфильтрованное топливо отводится через отвер-
стие 2.
Работает фильтр-отстойник следующим образом. Топливо по-
ступает в фильтр под действием разрежения, создаваемого топ-
ливным насосом. Если в топливе присутствует вода, то она опус-
кается на дно, так как имеет больший удельный вес, чем бензин.
Бензин проходит в щели между фильтрующими пластинами сна-
ружи и изнутри элемента. Механические частицы, более крупные,
чем щели, задерживаются, а очищенный бензин поступает в бен-
зиновый насос. Для выпуска отстоя служит пробка 7 сливного от-
верстия. Зазор между фильтрующими пластинами составляет
0,05 мм.
Фильтр тонкой очистки топлива. Мелкие механические части-
цы могут пройти через фильтрующий элемент фильтра-отстойни-
ка и через сетчатый фильтр впускного канала насоса. Для очистки
топлива от мельчайших механических примесей служит фильтр
тонкой очистки.
Фильтр состоит из корпуса 11 (рис. 7.16, би в) и стакана-от-
стойника 14, соединенных друг с другом при помощи коромысла,
держателя 15 и гайки-барашка 16. Между корпусом и отстойни-
ком помещена прокладка для предотвращения вытекания топли-
ва. Фильтрующий элемент 13 может изготавливаться в виде стака-
на из пористой керамики. Применяются также сетчатые фильтру-
160
ющие элементы, в которых на перфорированный алюминиевый
стакан наматывается латунная сетка и закрепляется пружиной. В
последнее время применяют фильтрующие элементы из пористой
бумаги.
7.13. Топливные баки
На автомобиле могут устанавливаться по одному, два и более
топливных баков. Емкость баков должна обеспечивать пробег ав-
томобиля не менее 400...600 км. На большинстве автомобилей
топливные баки стальные, штампованные. Состоят они из двух
сварных половин, внутренняя поверхность которых освинцова-
на. Топливные баки грузовых автомобилей имеют внутри перего-
родки, уменьшающие плескание бензина на плохих дорогах. Это,
во-первых, предохраняет стенки бака от гидравлических ударов и
разрушения и, во-вторых, предотвращает межмолекулярное тре-
ние при плескании бензина, приводящее к накоплению электри-
чества и способное вызвать искровой разряд и взрыв топливного
бака.
Топливные баки у легковых автомобилей устанавливают в ба-
гажнике или под кузовом автомобиля. У грузовых автомобилей
топливные баки устанавливают слева под кузовом или под каби-
ной водителя. Если число баков более одного, то они могут уста-
навливаться не только слева, но и справа под кузовом. На некото-
рых моделях автомобиля «ГАЗель» топливные баки изготавливают
из пластмассы.
Баки крепят к кронштейнам стальными лентами 4 (рис. 7.17),
под которые подкладывают прокладки 3 и 5. Для слива отстоя
имеются отверстия, закрываемые пробками 1 с прокладками 2. На
баке устанавливается датчик указателя уровня топлива 13, а также
трубки для забора топлива из бака и для возврата части топлива из
карбюратора в бак. На трубке для забора топлива имеется сетча-
тый фильтр 10.
Для заправки топливом топливный бак имеет заливную горло-
вину. На грузовых автомобилях для облегчения заправки в горло-
вине может устанавливаться выдвижная горловина с сетчатым
фильтром.
Заливные горловины топливных баков грузовых автомобилей
закрываются пробками с паровым и воздушным клапанами для
поддержания внутри бака атмосферного давления.
При уменьшении количества бензина в баке может появиться
разрежение, что приводит к перебоям в работе двигателя. При по-
нижении давления внутри бака на 2...4 кПа ниже атмосферного
открывается впускной воздушный клапан, и в бак поступает ат-
мосферный воздух через отверстие в крышке.
6 Пехальский
161
Рис. 7.17. Топливный бак:
1 — сливная пробка; 2 — прокладка сливной пробки; 3, 5, 14 — прокладки; 4 —
лента; 6 — кронштейн крепления бака к раме; 7 — фланец забора и слива топлива
с фильтром; 8 — пружина; 9, 11 — фланцы; 10 — фильтр; 12 — штифт; 13 —
датчик электрического указателя уровня топлива
При работе автомобиля в жаркое время года происходит ин-
тенсивное испарение бензина, и давление в баке повышается.
Для предотвращения избыточного давления служит выпускной
паровой клапан. Если давление внутри бака превысит атмо-
сферное и достигнет НО... 118 кПа, выпускной клапан откроет-
ся, сжимая пружину, и выпустит часть паров бензина в атмо-
сферу.
Заливные горловины топливных баков легковых автомобилей,
как правило, закрываются глухими резьбовыми пробками. Карбю-
раторы большинства легковых автомобилей имеют патрубки слива
излишков топлива в топливные баки. Через эти трубки поддержи-
вается атмосферное давление в баках.
Автомобили ВАЗ-2110, -2111, -2112 и некоторые другие имеют
неразборный сепаратор, соединенный шлангом с баком. При по-
вышении давления за счет испарения бензина пары по шлангу
162
поступают в сепаратор, конденсируются и возвращаются обратно
в топливный бак.
Пробки могут иметь цепочку, предохраняющую от утери.
7.14. Воздушные фильтры
Двигатели за один час работы потребляют от 200 до 350 м3 воз-
духа. В воздухе содержится большое количество пыли. Если эта
пыль попадет в двигатель, то в цилиндрах она смешается с маслом
и превратится в абразивную смесь, которая вызовет интенсивный
износ цилиндропоршневой группы, а также клапанного механиз-
ма. Пыль, проникающая в карбюратор, может привести к засоре-
нию жиклеров, изменению качества горючей смеси, падению мощ-
ности и экономичности двигателя.
Для очистки воздуха применяются воздушные фильтры. На дви-
гателях легковых автомобилей в основном применяются воздуш-
ные фильтры с сухим фильтрующим элементом, а на двигателях
Рис. 7.18. Сухой воздушный фильтр:
1 кронштейн крепления корпуса фильтра; 2 — корпус фильтра; 3 — крон-
штейн крепления крышки; 4 — фильтрующий элемент; 5 — стрелка установки
крышки; 6 — крышка; 7 — гайка крепления крышки; 8 — шайба; 9 — верхний
вытяжной шланг вентиляции картера; 10 — воздухозаборник; И — гофрирован-
ный шланг подогретого воздуха; 12 — рычажок заслонки воздухозаборника; 13 —
патрубок верхнего вытяжного шланга
163
грузовых автомобилей чаще устанавливаются инерционно-масля-
ные воздушные фильтры.
К воздушным фильтрам предъявляют следующие требования:
• эффективность очистки воздуха от пыли;
• малое гидравлическое сопротивление;
• необходимая пылеемкость;
• надежность в работе и удобство в обслуживании;
• технологичность конструкции.
Воздушные фильтры очищают воздух на 95...96%, благодаря
чему в условиях значительной запыленности износ деталей сни-
жается в 1,5 — 2 раза.
Сухие воздушные фильтры. Сухие фильтры состоят из корпуса 2
(рис. 7.18), который крепится на карбюраторе при помощи крон-
штейна 7. Корпус закрывается крышкой 6, закрепляемой на крон-
штейне 3. В корпусе установлен бумажный фильтрующий элемент 4.
Крышка крепится через шайбу 8 гайкой 7. Для вентиляции карте-
ра двигателя на крышке имеется патрубок с закрепленным на нем
шлангом 9. Воздух в корпус фильтра 2 поступает через воздухоза-
борник 10. Для забора подогретого воздуха имеется гофрирован-
ный шланг 77 и рычажок заслонки воздухозаборника 12. Шланг 9
соединяется с патрубком 13.
Воздух через воздухозаборник поступает внутрь корпуса и про-
ходит через поры фильтрующего элемента; при этом механичес-
кие частицы оседают на поверхности фильтрующего элемента 4.
Очищенный воздух поступает в смесительные камеры карбюрато-
ра. В холодное время года для лучшего испарения бензина необхо-
димо забирать уже нагретый воздух. Для этого рычажок 72 следует
повернуть, перекрыв заслонкой доступ холодного воздуха, а через
гофрированный шланг будет поступать прогретый воздух.
Инерционно-масляные воздушные фильтры. Эти фильтры
(рис. 7.19) состоят из корпуса 16, крышки 12 и фильтрующего
элемента 6, вокруг которого имеется кольцевая щель 14. В корпусе
устроена масляная ванна 2, заполненная отработанным моторным
маслом.
Прежде чем поступить в патрубок карбюратора, воздух должен
пройти через щель между корпусом и крышкой или через прием-
ное окно по кольцевой щели 14 до нижнего края корпуса фильт-
рующего элемента 6, в полости 77 повернуть на 180° и идти вверх
через элемент 6. Пройдя сквозь фильтрующий элемент, воздух вновь
поворачивает на 180° и направляется в смесительные камеры кар-
бюратора. Когда воздух доходит до нижнего края фильтрующего
элемента и резко изменяет направление своего движения, механи-
ческие частицы из-за инерции не успевают развернуться, ударя-
ются о поверхность масла и прилипают к нему. Поток воздуха,
резко изменив направление движения, срывает с поверхности масла
мельчайшие капельки и вместе с мелкой пылью поступает в филь-
164
Рис. 7.19. Инерционно-масляные воздушные фильтры:
а — двигателя автомобиля ЗИЛ; б — дизеля; 7, 11 — переходники; 2 — масляная
ванна; 3 — отражатель; 4, 5, 10, 19, 20 — уплотнительные прокладки; 6 — фильт-
рующий элемент; 7 — стяжной винт; 8 — гайка-барашек; 9 — винт с барашком;
12 — крышка; 13 — патрубок отбора воздуха в компрессор; 14 — кольцевая щель;
15 — кольцевое окно; 16 — корпус фильтра; 17— полость; 18 — корпус глушителя
системы впуска; 21 — центральная труба
трующий элемент. Мелкие частицы пыли прилипают к нитям филь-
трующего элемента, задерживаются и капельки масла. По мере
накопления масло стекает обратно в масляную ванну, смывая на
своем пути пыль с фильтрующего элемента 6 и отражателя 3.
В летнее время воздух поступает в воздушный фильтр непо-
средственно из атмосферы, а в холодное время года — подогретый
165
из пространства под капотом двигателя. Для этого горловина воз-
душного фильтра у двигателей автомобилей ЗИЛ имеет гофриро-
ванный патрубок, прижатый к воздуховоду.
Регулируется поток воздуха к фильтру при помощи заслонки.
Если заслонка опущена, то воздух забирается из атмосферы, а если
при помощи ручки поднять заслонку, то воздух будет поступать в
фильтр уже подогретый работающим двигателем. Заслонка удер-
живается в нужном положении пружиной.
У двигателей с большим потреблением воздуха корпус фильтра
помещается внутри корпуса глушителя системы впуска 18.
7.15. Впускные и выпускные трубопроводы
Впускные трубопроводы служат для подвода горючей смеси в
цилиндры двигателя, а выпускные — для отвода отработавших га-
зов из цилиндров.
Впускные трубопроводы у двигателей с V-образным расположе-
нием цилиндров располагаются в развале между цилиндрами и
имеют сложную форму. Трубопроводы должны оказывать мини-
мальное сопротивление перемещению газов, так как это необхо-
димо для лучшего наполнения цилиндров двигателя.
У всех карбюраторных двигателей впускные трубопроводы имеют
устройства для подогрева горючей смеси. Для этой цели каналы,
по которым горючая смесь подается в цилиндры двигателя, омы-
ваются горячей водой. При работающем двигателе горячая вода
подогревает трубопровод, а вместе с ним и горючую смесь, улуч-
шая испарение бензина.
Устройство для подогрева горючей смеси включает в себя заслонку 8
(рис. 7.20), на наружном конце оси которой установлен сектор 6 с
надписями «Зима» и «Лето». Сектор удерживается в нужном положе-
нии при помощи стопорной шпильки и гайки 7. Когда температура
наружного воздуха поднимется выше 5 °C, заслонку нужно повернуть
в положение «Лето». При этом она занимает горизонтальное поло-
жение, и отработавшие газы напрямую выходят в глушитель, меньше
соприкасаясь со стенкой впускной трубы и меньше подогревая горю-
чую смесь. Зимой при эксплуатации заслонку поворачивают в поло-
жение «Зима», и она перегораживает выпускной трубопровод. Отра-
ботавшим газам приходится огибать заслонку сверху, соприкасаясь
со стенкой впускной трубы и более интенсивно ее нагревать.
Подогрев горючей смеси необходим потому, что смесь, поступа-
ющая из карбюратора во впускной трубопровод, содержит значи-
тельную часть топлива в виде капелек. Они оседают на стенках впуск-
ного трубопровода, образуя сплошную топливную пленку. Топлив-
ная пленка поступает в цилиндр неравномерно, что приводит к из-
менению состава горючей смеси и ухудшению работы двигателя.
166
Рис. 7.20. Элементы системы впуска и выпуска отработавших газов и
подогрева горючей смеси:
а - - впускной и выпускной трубопроводы (двигатель автомобиля ГАЗ-3102 «Вол-
га»); б и в — положения заслонки, соответствующие наименьшему и наибольшему
подогреву смеси; г — глушитель шума системы выпуска; 1 — впускной трубопро-
вод; 2 — прилив для установки карбюратора; 3 — отверстие для штуцера трубо-
провода вакуумного усилителя тормозных механизмов; 4 — прокладка; 5 — вы-
пускной трубопровод; 6 — сектор регулировки подогрева; 7 — стопорная шпилька
и гайка; 8— заслонка; 9, 14 — днища глушителя; 10— корпус; 11 перегородка;
12 — камера; 13 — внутренняя труба; 15 — выпускная труба; 16 — патрубки перед-
ней стенки глушителя; 17 — приемные трубы глушителя
167
Однако излишний перегрев горючей смеси тоже вреден, так
как при сильном расширении смеси весовой заряд цилиндров
уменьшается, что приводит к потери мощности.
Выпускные трубопроводы отливаются из чугуна, у V-образных
двигателей для каждого ряда цилиндров отдельно. У рядных дви-
гателей в выпускном трубопроводе установлена заслонка для регу-
лировки степени подогрева горючей смеси.
7.16. Глушитель шума выпуска отработавших газов
Отработавшие газы выходят из цилиндров двигателя под боль-
шим давлением и с большой скоростью. Они обладают значитель-
ной энергией и, расширяясь в атмосфере, создают сильный шум.
Для уменьшения шума при выпуске отработавших газов в атмо-
сферу, гашения пламени и искр служит глушитель.
Для уменьшения шума снижают скорость и давление газов. До-
стигается это многократным изменением направления движения
отработавших газов, разделением потока газов на мелкие струйки,
пропуском потока из малого объема в большой и охлаждением
газа.
В результате увеличения сопротивления при выходе газа теря-
ется около 15...20 % мощности двигателя, и чем интенсивнее га-
сится шум, тем потери мощности больше.
Глушитель шума отработавших газов (см. рис. 7.20) прямоточ-
ного типа состоит из системы резонаторных и расширительных
камер, после прохода которых пульсация газов сглаживается, и
они вырываются из выпускной трубы 15 почти бесшумно. Конст-
рукция глушителя неразборная и состоит из стальных штампован-
ных деталей, сваренных между собой. Приемные трубы глушите-
ля 17 и выпускная труба 75 жестко крепятся к патрубкам в днищах
глушителя. Внутри корпуса 70 глушителя имеется несколько пере-
городок 77, между которыми устроены расширительные камеры 12.
Глушитель двигателя ВАЗ состоит из дополнительного и основ-
ного корпусов, внутренних перфорированных труб, сплошных и
перфорированной перегородки.
Принципы устройства и работы глушителей различных моде-
лей автомобилей почти одинаковы.
7.17. Нейтрализация отработавших газов
Состав отработавших газов автомобильных двигателей оказы-
вает значительное влияние на загрязнение окружающей среды. Ос-
новная причина загрязнения заключается в неполном сгорании
топлива. К тому же камеры сгорания двигателей являются своеоб-
168
разным химическим реактором, синтезирующим ядовитые веще-
ства и выбрасывающим их в атмосферу.
В отработавших газах двигателей внутреннего сгорания содер-
жится свыше 170 вредных компонентов, в числе которых окись
углерода, углеводороды, окиси азота и серы, твердые выбросы, со-
держащие свинец и сажу. Поступление углеводородов в атмосферу
происходит не только при работе двигателя, но и при разливе бен-
зина. По данным экологических организаций в Москве за сутки
испаряется около 300 т бензина, что вызывает загрязнение до
200 тыс. м3 воздуха.
Для уменьшения загрязнения воздуха запрещается эксплуати-
ровать двигатели, не соответствующие требованиям ГОСТов по
содержанию окиси углерода в отработавших газах. По существую-
щим нормам при испытании двигателей на холостом ходу содер-
жание углерода не должно превышать 1,5 %, а при рабочей частоте
вращения — 1,0%. Проверку производят в выпускной трубе на
глубине 300 мм от ее среза при помощи газоанализатора. В режи-
ме холостого хода, разгона и форсирования оборотов в атмосферу
выбрасывается в основном окись углерода. При работе двигателя
на бедных горючих смесях в отработавших газах содержится много
окислов азота.
Пути уменьшения токсичности известны, перечислим их:
• перевод части двигателей на газовое топливо;
• тщательная регулировка карбюраторов и систем зажигания;
• устранение утечек топлива и паров из топливных баков и по-
плавковых камер карбюратора;
• применение закрытых систем вентиляции картера;
• применение рециркуляции отработавших газов;
• дефорсирование двигателей по степени сжатия и частоте вра-
щения коленчатого вала.
При уменьшении степени сжатия понижается температура сго-
рания, вследствие чего уменьшается выброс окислов азота. На та-
ких двигателях нет необходимости применять этилированные бен-
зины, следовательно, уменьшаются выбросы токсичных окислов
свинца. Окислы свинца, воздействуя на слизистую оболочку, вы-
зывают тяжелые отравления и, попадая в организм человека, не
выводятся, а постепенно накапливаются, приближаясь к опасным
для здоровья концентрациям.
7.18. Система распределенного впрыска топлива
Данная система применяется на автомобилях ВАЗ-2110, -2111
и -2112. Она включает в себя топливный бак, где монтируется элек-
трический топливный насос. Топливо из насоса через регулятор
давления подается к форсункам, которые впрыскивают его во впуск-
169
ную трубу около впускных клапанов газораспределительного ме-
ханизма. Регулятор давления служит для поддержания давления в
инжекторах около 0,29 МПа (2,9 кг/см2).
Система распределенного впрыска топлива имеет электронный
блок управления и ряд датчиков. Электронный блок управления
принимает сигналы датчиков, обрабатывает их и вычисляет, на
какое время необходимо открывать форсунки (электромагнитные
клапаны) для впрыска топлива.
Форсунки впрыскивают топливо в мелкораспыленном состо-
янии на головку впускного клапана, от которого оно нагревает-
ся, быстро испаряется и всасывается через открытый впускной
клапан в камеру сгорания. Клапан форсунки перекрывает пода-
чу топлива в момент прекращения подачи электрического им-
пульса.
Преимуществом системы распределенного впрыска топлива
является более экономичная работа двигателя и легкий запуск его
в холодное время года.
Недостатком инжекторного двигателя является необходимость
заправки высокосортными бензинами, более сложное техническое
обслуживание, сокращение сроков службы. Работа на низкосорт-
ных бензинах приводит к преждевременному выходу из строя дат-
чиков. Некоторые элементы системы выходят из строя уже после
80... 120 тыс. км пробега. Срок службы форсунок, как правило, не
превышает 60...80 тыс. км пробега.
Контрольные вопросы
1. Объясните назначение и устройство основных приборов систем пи-
тания.
2. Какие бензины применяются в качестве топлива для автомобиль-
ных карбюраторных двигателей?
3. Назовите составы горючей смеси.
4. Что такое детонация рабочей смеси? Какова скорость распростране-
ния горения рабочей смеси при нормальном сгорании и при детонации и
какое при этом бывает максимальное давление?
5. Объясните назначение, устройство и работу простейшего карбюра-
тора.
6. Объясните назначение, устройство и работу системы холостого хода
различных карбюраторов.
7. Объясните назначение, устройство и работу главной дозирующей
системы различных карбюраторов.
8. Объясните назначение, устройство и работу экономайзеров и эко-
ностатов.
9. Объясните назначение, устройство и работу ускорительных насо-
сов.
10. Объясните назначение и устройство пусковых приспособлений. Рас-
скажите о работе карбюратора при запуске холодного двигателя.
170
11. Объясните назначение, устройство и работу топливных насосов.
12. Объясните назначение, устройство и работу фильтров-отстойни-
ков и фильтров тонкой очистки топлива.
13. Объясните назначение, устройство и работу пневмоцентробежного
ограничителя максимальной частоты вращения коленчатого вала.
14. Объясните назначение, устройство и работу воздушного фильтра
со сменным бумажным фильтрующим элементом и инерционно-масля-
ного типа.
15. Объясните назначение, устройство и работу глушителя.
16. Объясните назначение, преимущества и недостатки систем пита-
ния бензиновых двигателей с распределенным впрыском топлива.
Глава 8
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ГАЗОБАЛЛОННЫХ
АВТОМОБИЛЕЙ
8Л. Общие характеристики газов, применяемых
в газобаллонных автомобилях
В настоящее время выпускаются газобаллонные автомобили двух
типов: ЗИЛ-431810 и -431610. В качестве топлива применяются
специальные сжатые и сжиженные газы. Резервная система пита-
ния использует бензин. Топливный бензиновый бак имеет вмес-
тимость 10 л и предназначен для кратковременной работы в слу-
чае полного расходования газового топлива или для запуска двига-
теля при низких температурах окружающего воздуха.
Автомобили ЗИЛ-431610 предназначены для работы на сжатом
газовом топливе и на бензине марки А-76. Бензиновая система
питания имеет незначительные отличия от системы питания кар-
бюраторного двигателя ЗИЛ-431410. Они заключаются в наличии
электромагнитного клапана, установленного между топливным на-
сосом и поплавковой камерой карбюратора, и устройств подвода
газа на всех режимах.
Сжиженными называются газы, которые превращаются в жид-
кость при нормальной температуре и давлении до 1,6 МПа
(16 кгс/см2).
Сжатыми называются газы, которые сохраняют газообразное
состояние при обычных температурах окружающего воздуха и при
сжатии их до любого высокого давления. Как правило, давление
сжатия достигает 20 МПа (200 кгс/см2).
Сжиженные газы. В состав сжиженных, или жидких, газов, при-
меняемых для автомобильных двигателей, входят бутан и пропан с
добавлением бутилена, пропилена, этана и этилена. Величина дав-
ления сжиженного газа имеет важное практическое значение. С од-
ной стороны, давление в баллоне желательно иметь низким, так
как при этом можно применять более тонкостенные, а следова-
тельно, и более легкие баллоны. С другой стороны, давление сжи-
женного газа в баллоне при любой температуре должно быть дос-
таточным для обеспечения подачи топлива к двигателю и работы
газовой аппаратуры.
Пропан (а также пропилен) обеспечивает удовлетворительную
величину давления в баллоне при любых климатических условиях.
Бутан в чистом виде пригоден лишь для районов с жарким клима-
том, так как при температуре воздуха ниже 0 °C он уже не обеспе-
чивает избыточного давления в баллоне. Этан применяется в сжи-
172
женных газах в виде незначительных примесей для повышения
давления.
Основными производителями сжиженных газов являются:
• газолиновые заводы, вырабатывающие бензин из нефтяных
газов; выход сжиженного газа составляет до 50 % от производства
бензина;
• крекинг-заводы, на которых сжиженные газы получают в ка-
честве побочного продукта в количестве до 3 % по весу от исход-
ного сырья;
• заводы, вырабатывающие бензин из каменного угля; выход сжи-
женного газа доходит до 10... 12 % от веса основной продукции.
Основные требования, предъявляемые к сжиженным газам:
• соответствие их состава климатическим условиям;
• строго ограниченное содержание загрязняющих и вредных при-
месей.
При самых низких температурах воздуха давление в баллоне со
сжиженным газом не должно быть ниже 0,2 МПа (2 кгс/см2), при
самых высоких — не более 1,6 МПа (16 кгс/см2). Предельное со-
держание сернистых соединений составляет 0,15 %. Газ не должен
содержать воды, механических примесей, водорастворимых кис-
лот, щелочей и смолистых веществ.
Сжатые газы. Такие газы разделяются на природные (естествен-
ные), нефтяные и канализационные.
Природные (естественные) газы добывают из буровых газовых
скважин. Природные газы однородны по составу, в большинстве
случаев не содержат загрязняющих и вредных примесей, обладают
высокими антидетонационными свойствами и дешевы.
Нефтяные газы получают в качестве побочного продукта при
добыче нефти, переработке нефти на нефтеперегонных и крекин-
говых заводах, а также при производстве бензина из нефтяного
газа на газолиновых заводах. Нефтяные газы менее однородны по
составу и более загрязнены примесями, чем природные газы. Их
теплотворность выше теплотворности природных газов, так как
они содержат больше тяжелых газов.
Канализационные газы выделяются при переработке сточных
вод канализации на специальных станциях, имеющихся в круп-
ных городах. Эти газы состоят главным образом из метана и угле-
кислого газа. Выход канализационного газа со станции перера-
ботки сточных вод, обслуживающей население в 100000 чел.,
достигает 2500 м3 в сут, что заменяет 2000 л бензина.
Сравнение различных видов сжатого газа. Газы с большим со-
держанием метана и незначительным содержанием тяжелых угле-
водородов являются наилучшим видом топлива для автомобилей.
Наоборот, газы, в которых преобладают водород и окись углерода,
имеют низкую теплотворность и поэтому наименее пригодны для
использования в качестве автомобильного топлива.
173
Сравнение сжиженных и сжатых газов. Как высококалорийные
сжатые газы, так и сжиженные бутано-пропановые газы являются
высококачественным топливом для автомобильных двигателей.
Однако сжиженные газы обладают существенными преимуще-
ствами перед сжатыми газами:
• значительно более низкое рабочее давление (до 1,6 МПа про-
тив 20 МПа), что позволяет применять более легкие и дешевые
баллоны и газопроводы;
• возможность перевозки в железнодорожных и автомобильных
цистернах на любые расстояния; перевозка сжатых газов практи-
чески не осуществляется;
• более дешевые и простые газозаправочные устройства, не тре-
бующие сложного оборудования; заправка баллонов сжатым газом
возможна лишь на газонаполнительных станциях, снабженных ком-
прессорами высокого давления;
• увеличенная дальность поездок и большая полезная грузо-
подъемность газобаллонных автомобилей, работающих на сжижен-
ных газах.
Сжатые газы, в свою очередь, имеют преимущества перед сжи-
женными:
• это дешевый, часто малоиспользуемый вид местного топлива;
сжиженные газы, наоборот, являются более дорогим продуктом,
применяемым при производстве ряда ценных химических веществ,
высокосортных бензинов, в бытовых целях и др.;
• источники природных и промышленных газов расположены в
самых различных районах страны, что позволяет значительно со-
кратить доставку жидкого топлива в эти регионы; станции заправ-
ки сжиженными газами менее распространены.
Для автомобильного транспорта целесообразно использование как
сжиженных, так и сжатых газов, в зависимости от наличия местных
источников газа и от возможности организации газоснабжения.
Преимущества газового топлива по сравнению с бензином. К числу
преимуществ горючих газов перед бензином следует отнести:
• более легкое и полное перемешивание топлива с воздухом;
• более равномерное распределение топлива по отдельным ци-
линдрам двигателя;
• полное отсутствие разжижения картерного масла топливом и
смывания масляной пленки со стенок цилиндров;
• уменьшение нагара на поршнях, клапанах и стенках камеры
сгорания;
• меньшая ядовитость отработавших газов вследствие более пол-
ного сгорания топлива, чем при работе на бензине;
• значительное уменьшение износа деталей цилиндропоршне-
вой группы двигателя;
• высокие антидетонационные свойства газообразного топлива
и связанная с этим возможность значительно повысить степень
174
сжатия в двигателе, что повышает мощность и снижает расход топ-
лива.
Недостатки горючих газов как топлива для автомобильных дви-
гателей. В качестве топлива для автомобильных двигателей горю-
чие газы имеют следующие недостатки:
• усложнение и удорожание системы топливоподачи, так как
газовые баллоны с их арматурой, газопроводы и газовая аппарату-
ра сложнее по конструкции, дороже и тяжелее, чем бензобак, бен-
зопроводы и бензонасос;
• снижение мощности при переводе бензинового двигателя на
газ без всяких переделок. Это обусловлено более низкой тепло-
проводностью газовоздушной смеси по сравнению с бензиновоз-
душной смесью и ухудшением наполнения цилиндров двигателя
вследствие более высокой температуры горючей смеси во впуск-
ном трубопроводе.
Температура горючей смеси при работе на газе на 15...20°C
выше, чем при работе на бензине, так как на испарение бензина в
карбюраторе и впускном трубопроводе затрачивается некоторое
количество теплоты.
При одинаковом составе горючей смеси теплотворность газо-
воздушной смеси для всех видов газов, за исключением окиси уг-
лерода, ниже теплотворности бензиновоздушной смеси: для при-
родного газа на 9%, для коксового газа на 10%, для сжиженных
газов на 2...3 %.
Подогрев впускного трубопровода, необходимый при работе на
бензине, вреден при работе на всех видах газов, так как вызывает
снижение мощности на 4...6 %.
Общее снижение мощности двигателя при переводе его с бен-
зина на газ без переделок составляет: для сжиженных газов 5... 9 %,
для сжатых газов 13...21 %.
Снижение мощности двигателей, а также их топливной эконо-
мичности при работе на газе может быть полностью устранено,
если повысить степень сжатия, отделить впускной трубопровод от
выпускного, установить специальный газовый смеситель. Введе-
ние этих изменений позволяет не только сохранить мощность и
экономичность двигателя при его работе на газе, но и значительно
повысить их.
8.2. Схема системы питания двигателя от газобаллонной
установки
Карбюраторный двигатель. Карбюраторный двигатель на газо-
вом топливе работает так же, как и на бензине. Большинство вы-
пускаемых газобаллонных автомобилей предназначены для рабо-
ты на обоих видах топлива.
175
На автомобиле ЗИЛ-431610 установлено восемь баллонов для
сжатого газа. Максимальное давление газа в баллонах 20 МПа
(200 кгс/см1 2). Для питания двигателя бензином установлен топ-
ливный бак емкостью 170 л. Марка бензина А-76.
Газобаллонная установка этого автомобиля состоит из двух сек-
ций: передней 14 с четырьмя баллонами и задней 13 с тремя
(рис. 8.1). Между задней и передней секциями устанавливается
еще один баллон. Все баллоны соединяются трубопроводом 12 вы-
сокого давления. Баллоны в секциях соединяются трубками 11. На
трубопроводе высокого давления установлены расходный вентиль 8,
наполнительный вентиль 9 манометр высокого давления 10. При
выходе сжатого газа из баллонов поглощается большое количество
теплоты, поэтому газ подогревается в специальном подогревателе,
установленном на трубопроводе 7. Для снижения давления уста-
новлен редуктор высокого давления 17. Очистка газа от механи-
ческих примесей и окалины осуществляется в электромагнитном
клапане с газовым фильтром 16. Для снижения давления газа до
атмосферного имеется двухступенчатый редуктор низкого давле-
ния 20. Контроль за низким давлением газа осуществляется с по-
мощью манометра низкого давления 19. Из полости атмосферного
давления газового редуктора газ под разрежением подается по
шлангу 5 в карбюратор-смеситель 3.
Рис. 8.1. Схема автомобильной газобаллонной установки для сжатого
газа автомобиля ЗИЛ-431610:
1 — бензиновый насос; 2 - электромагнитный клапан с бензиновым фильтром;
3 — карбюратор-смеситель; 4 — впускная труба; 5 — шланг подачи газа в карбюра-
тор-смеситель; 6 — бензиновый фильтр-отстойник; 7 — трубопровод от баллона к
подогревателю; 8 — расходный вентиль; 9 — наполнительный вентиль; 10 — мано-
метр высокого давления; 11 — соединительная трубка баллонов; 12 — соединитель-
ный трубопровод секций; 13 — задняя секция баллонов; 14 — передняя секция
баллонов; 15 — бензиновый бак; 16 — электромагнитный клапан с газовым фильт-
ром; 17 — редуктор высокого давления; 18 — трубка от фильтра к редуктору низкого
давления; 19 — манометр низкого давления; 20 — редуктор низкого давления; 21
трубка забора вакуума; 22 — трубка холостого хода; 23 — двигатель
176
Подача газа из баллонов в систему осуществляется через два
запорных устройства: расходный вентиль 8 и электромагнитный
клапан 16 с газовым фильтром.
Перед запуском двигателя необходимо открыть расходный вен-
тиль 8 и проверить по манометру высокого давления 10 наличие
газа в баллоне. Газ по трубопроводам поступает в подогреватель
газа, а затем в редуктор высокого давления, где автоматически про-
исходит снижение давления с 20 МПа (200 кгс/см2) до 1,0... 1,2 МПа
(10... 12 кгс/см2).
Для пуска двигателя переключатель вида топлива установить в
положение «газ». При таком положении переключателя газ из
редуктора высокого давления начнет поступать в первую ступень
газового редуктора низкого давления. Для заполнения второй сту-
пени этого редуктора необходимо принудительно открыть кла-
пан и пропустить газ из первой во вторую ступень. В таком поло-
жении давление газа в первой ступени редуктора будет в преде-
лах 150...200 кПа, а во второй ступени снизится до атмосферно-
го. После включения зажигания стартером и пуска двигателя газ
за счет разрежения, которое из цилиндров передается в смеси-
тельную камеру карбюратора, будет поступать по шлангу из вто-
рой ступени в карбюратор, а из него во впускную трубу и в ци-
линдры двигателя.
Для работы двигателя на бензине газобаллонный автомобиль
имеет бензиновый бак, фильтр-отстойник, бензиновый насос и
все необходимые приборы и системы.
Дизель. Двигатели автомобиля КамАЗ-740 могут работать на сжа-
том природном газе по газодизельному циклу. Данная система обес-
печивает возможность работы дизеля как на смеси дизельного топ-
лива и природного газа (метана), так и на чистом дизельном топ-
ливе. Сжатый газ содержится в десяти (восьми) стальных балло-
нах, размещенных под платформой.
При открытии расходного вентиля, расположенного на кресто-
вине, газ по трубопроводу направляется в подогреватель и далее в
редуктор высокого давления, после которого давление газа снижа-
ется до 0,95 ...1,1 МПа (9,5... 11 кгс/см2). От редуктора газ подается
к электромагнитному клапану. На входе в клапан встроен съем-
ный войлочный фильтр, закрытый алюминиевым колпаком. При
включении электроклапана газ поступает на вход двухступенчато-
го редуктора низкого давления, где давление газа дополнительно
снижается. Через дозирующую шайбу определенного диаметра газ
по трубопроводу поступает из двухступенчатого редуктора в газо-
вый дозатор, который подает необходимое количество газа в диф-
фузор смесителя газа. В смесителе газ смешивается с воздухом,
поступающим из воздушного фильтра. Газовоздушная смесь по-
ступает в цилиндры, сжимается поршнем, и в конце такта сжатия
в нее через форсунку впрыскивается небольшое количество — «за-
177
пальная доза» — дизельного топлива, которое воспламеняется рань-
ше, чем газ, и поджигает всю массу газовоздушной смеси.
Работа газовой системы контролируется манометром низкого
давления, который установлен в кабине водителя. Давление после
первой ступени редуктора низкого давления должно быть
0,2...0,22 МПа (2...2,2 кгс/см2). Давление газа в баллонах контро-
лируется манометром 73, рассчитанным на давление 25 МПа
(250 кгс/см2) и установленным на первом баллоне.
Места установки баллонов с газом зависят от типа автомобиля.
На бортовых автомобилях они установлены на продольных бру-
сьях платформы и крепятся к ним с помощью кронштейнов и хо-
мутов, на седельном тягаче — за кабиной на держателе, который
крепится к раме автомобиля при помощи стремянок. На самосва-
ле пять баллонов установлены на кронштейне крепления газовых
баллонов за кабиной и три баллона расположены под платформой
на опоре. На автомобилях-шасси баллоны уложены на деревян-
ных брусьях, установленных на лонжеронах рамы. На автобусе ЛАЗ-
695НГ газовые баллоны собраны в пакет и установлены на крыше.
Сверху они закрыты декоративным кожухом.
Горловины всех баллонов направлены в одну сторону. Баллоны
последовательно соединены трубопроводами и разделены на две
группы. Каждая группа баллонов имеет вентиль и соединена тру-
бопроводом с распределительной крестовиной. На крестовине
имеются наполнительный и расходный вентили.
8.3. Газобаллонная установка для сжиженного газа
Сжиженный газ в качестве топлива используется на двигателях
автомобилей ЗИЛ-431810, -441610 и автобусов ЛАЗ-695П, ЛиАЗ-
677Г
На автомобиле ЗИЛ-431810 установлен один баллон полезным
объемом 225 л, давление газа в баллоне 1,6 МПа. Для питания
двигателя бензином имеется бензиновый бак емкостью 10 л. Кар-
бюратор горизонтальный, мембранный.
На автомобиле ЗИЛ-441610 установлено два газовых баллона с
полезным объемом каждого баллона 117,4 л и давлением газа
1,6 МПа. Карбюратор типа К 91, вертикальный, двухкамерный.
Для питания двигателя сжиженным газом на автомобиле уста-
новлены газовый баллон 14 (рис. 8.2) и следующая арматура: рас-
ходный вентиль парообразной фазы 72, расходный вентиль жид-
кой фазы 79, наполнительный вентиль 16, контрольный вентиль
максимального наполнения баллона газом 75, предохранительный
клапан 13 для ограничения максимального давления. Для контро-
ля за наличием газа на баллоне установлен указатель уровня сжи-
женного газа 77. От баллона идет трубопровод к электромагнитно -
178
Рис. 8.2. Газобаллонная установка для сжиженного газа автомобиля
ЗИЛ-441610:
1 — карбюратор-смеситель; 2 — электромагнитный клапан с бензиновым фильт-
ром; 3 — бензиновый бак; 4 — газовый редуктор; 5 — испаритель сжиженного
газа; 6 — штуцер для подвода горячей воды; 7— штуцер для отвода воды; 8— кран
для слива воды; 9 — электромагнитный клапан с газовым фильтром; 10 — мано-
метр редуктора; 11 — двигатель; 12 — паровой вентиль; 13 — предохранительный
клапан; 14 — баллон для сжиженного газа; 15 — контрольный вентиль; 16 —
наполнительный вентиль баллона; 17 — указатель уровня сжиженного газа; 18 —
сливная пробка; 19 — жидкостный вентиль
му клапану с газовым фильтром 9. Для испарения жидкого газа
имеется испаритель 5, теплоносителем в котором служит горячая
вода из системы охлаждения. Подводится горячая вода через шту-
цер 6, а отводится через штуцер 7. Для слива воды из испарителя
служит кран 8. Для снижения давления газа до атмосферного уста-
новлен двухступенчатый газовый редуктор 4, от которого газ пода-
ется в карбюратор-смеситель 1. Давление в редукторе двигателя
контролируется манометром 10.
Для питания двигателя бензином имеется топливный бак 3, элек-
тромагнитный клапан с бензиновым фильтром 2 и все приборы
для очистки и подачи топлива, а также для очистки воздуха и вы-
пуска отработавших газов.
179
Для переключения работы двигателя с бензина на газ и обратно в
кабине водителя имеется переключатель вида топлива, а также
указатель давления газа в редукторе и переключатель указателя
уровня топлива.
Система работает следующим образом. При установке переклю-
чателя на подачу газа газ из баллона через расходные вентили на-
чинает поступать в электромагнитный клапан. При запуске холод-
ного двигателя необходимо закрыть расходный вентиль жидкостной
фазы, а расходный вентиль газообразной фазы открыть. После за-
пуска и прогрева двигателя необходимо открыть вентиль жидко-
стной фазы, а вентиль газообразной фазы закрыть. Через электро-
магнитный клапан газ поступает в испаритель, испаряется, подо-
гревается и через двухступенчатый редуктор поступает в карбюра-
тор-смеситель. Здесь он смешивается с определенной порцией воз-
духа и в виде горючей смеси идет в цилиндры двигателя.
Заправка баллона газом осуществляется на газонаполнительных
станциях. Для заполнения баллона необходимо открыть наполни-
тельный вентиль 16, присоединить к нему заправочный пистолет,
открыть контрольный вентиль 75 и включить заправочный писто-
лет. Заполнять баллон нужно до момента, когда из контрольного
вентиля начнет вытекать струйка жидкого газа. После этого за-
правка прекращается. Заполнять баллон газом можно не более чем
на 90 %. Остальные 10 % оставляют для паров. Заправлять баллон
на 100 % нельзя, так как при нагреве газ сильно расширяется и
может разорвать баллон. Давление в баллоне зависит от давления
паров, количество которых определяется температурой наружного
воздуха. Количество сжиженного газа на внутреннее давление в
баллоне не влияет.
8.4. Приборы и арматура газобаллонных установок
Баллоны. Баллоны, применяемые для хранения необходимого
запаса газообразного топлива на газобаллонных автомобилях, под-
разделяются на три основных типа:
• для сжатых газов;
• сжиженных нефтяных газов (СНГ);
• сжиженных природных газов (СПГ).
Они различаются между собой величиной давления, диапазо-
ном температур, конструктивным исполнением и применяемой
арматурой.
Автомобильные баллоны для сжатого газа являются особо ответ-
ственными и металлоемкими элементами газовой установки. Они
должны вместить достаточный запас топлива и обеспечить необ-
ходимый радиус действия автомобиля при минимально возмож-
ном собственном весе и ограниченных габаритных размерах. Уста-
180
новка баллонов не должна уменьшать полезную вместимость авто-
мобиля и заметно влиять на его грузоподъемность. Баллоны изго-
тавливаются с одной горловиной и лишь в редких случаях с двумя.
Горловина имеет отверстие с конической резьбой для ввертыва-
ния запорного вентиля или переходника.
Баллоны для сжатого газа изготавливаются из бесшовных труб
с наружным диаметром 219 мм и толщиной стенок 6,5 мм из леги-
рованной стали (массой 62,5 кг) или углеродистой стали (массой
90 кг). Баллоны подвергают термической обработке — закалке и
отпуску, — чтобы обеспечить однородную сорбитную структуру
металла и безосколочность при разрешении. Наружная и внутрен-
няя поверхности баллонов не должны иметь раковин, закатов, тре-
щин и глубоких рисок. При полностью ввернутом в горловину
баллона вентиле на его нарезанной части должно оставаться три —
пять запасных ниток.
Баллоны для сжатого газа рассчитывают на внутреннее давле-
ние 20 МПа (200 кгс/см2). Каждый вновь изготовленный баллон
подвергают пробному гидравлическому испытанию под давлени-
ем 30 МПа (300 кгс/см2) в течение I мин, а затем пневматическо-
му испытанию под давлением 20 МПа (200 кгс/см2). Неисправные
баллоны выбраковываются. На верхней сферической части каждо-
го баллона должны быть отчетливо выбиты следующие сведения о
нем:
• товарный знак завода-изготовителя;
• номер баллона;
• дата (месяц и год) изготовления и год следующего испыта-
ния;
• назначенное рабочее давление;
• пробное гидравлическое давление;
• вместимость баллона в литрах (с точностью ± 0,2 л);
• масса баллона в килограммах (с точностью ± 0,2 кг);
• клеймо отдела механического контроля завода-изготовителя.
Баллоны для сжатых газов окрашивают снаружи масляной или
эмалевой краской в красный цвет или цвет автомобиля. Повтор-
ные гидравлические испытания баллонов производятся обычно
через два года.
Автомобильные баллоны для сжиженного газа рассчитываются
на рабочее давление 1,6 МПа (16 кгс/см2), что соответствует упру-
гости насыщенных паров пропана при температуре 48,4 °C. Для
современных газобаллонных автомобилей применяются баллоны
горизонтального типа, оборудованные комплектом наполнитель-
но-расходной и контрольно-предохранительной арматуры. Ци-
линдрическая часть баллона обычно изготавливается из листово-
го материала, свариваемого продольным швом, или из специаль-
ной тонкостенной трубы. Материалом для изготовления балло-
нов служит углеродистая сталь СтЗ с пределом прочности при-
181
мерно 4000 кгс/см2. Арматура располагается на одном или обоих
днищах или на цилиндрической части (обечайке) баллона.
На баллоне устанавливается следующая арматура: паровой вен-
тиль, предохранительный клапан, контрольный вентиль, напол-
нительный вентиль, указатель уровня сжиженного газа, сливная
пробка и жидкостный вентиль. Гидравлические испытания газо-
вого баллона необходимо проводить при давлении 2,4 МПа
(24 кгс/см2). Маркировка делается такая же, как и для баллонов
для сжатого газа.
При эксплуатации автомобилей особое внимание необходимо
уделять креплению баллонов для сжатого и сжиженного газа, так
как ослабление креплений может привести к их перекосам и об-
рыву трубопроводов.
Указатель уровня сжиженного нефтяного газа (СНГ). Указатель
дистанционного типа расположен на щитке приборов в кабине
водителя, датчик — на днище баллона. Принцип действия указа-
теля основан на изменении сопротивления реостата в зависимости
от положения поплавка. При изменении уровня газа поплавок
всплывает или опускается. С поплавком соединены контакты, ко-
торые скользят по реостату, изменяя величину сопротивления элек-
трической цепи и показания на указателе.
Вентили. По своему назначению вентили разделяются на на-
полнительные, контрольные и расходные.
Наполнительные вентили на большинстве газобаллонных авто-
мобилей применяют диафрагменного типа (рис. 8.3, а). Они пред-
назначены для заполнения баллонов сжатым газом и размещаются
на днище баллона. Герметичность вентиля при заправке баллона
обеспечивает клапан 2 с уплотнителем из полиамидной смолы,
который прижимается к седлу путем вращения маховика 6. Для
дополнительного уплотнения вентиля предусмотрена мембрана 3
из прорезиненной ткани. В приливе корпуса размещен обратный
клапан 8 пружинного типа. Клапан предназначен для предотвра-
щения выхода сжиженного газа через входной штуцер после окон-
чания заправки, в аварийных случаях при нарушении герметично-
сти вентиля и в случае отсоединения заправочного шланга. Запра-
вочное отверстие закрыто пробкой 7.
Вентили контроля за максимальным наполнением баллона
газом бывают двух типов. Более простой (рис. 8.3,6) состоит из
корпуса 12 с двумя контрольными отверстиями 77, уплотните-
ля 10 и маховика 14. При заправке баллона газом необходимо
отвернуть маховик на 3 — 4 оборота и заправлять баллон до тех
пор, пока из контрольного отверстия 77 не потечет струйка
жидкого газа. После этого заправка прекращается, а маховик
закручивается до отказа.
Другой тип контрольного вентиля (рис. 8.4) состоит из махови-
ка 7, пробки 2 и штока 3.
182
Рис. 8.3. Вентили:
а — наполнительный; б — контрольный; 7, 12 — корпуса; 2 — клапан; 3 — мемб-
рана; 4 — крышка; 5 — шток; 6, 14 — маховики; 7 — пробка; 8 — обратный
клапан; 9 — пружина; 10 — уплотнитель; 11 — контрольное отверстие; 13— штифт
На наружном конце штока вентиля 3 закреплен маховик, на внут-
реннем — уплотнитель 4. В корпус вентиля 5 ввернут штуцер 6 с
пробкой 7. Перед началом заправки необходимо вывернуть пробку 7,
а вместо нее присоединить специальный шланг, через который лиш-
ний газ отводится в безопасное место или в специальную емкость
газозаправочной станции. На шланге имеется специальное смотро-
вое устройство. Перед началом заправки необходимо отвернуть на
несколько оборотов маховичок контрольного вентиля. Заправка про-
должается до тех пор, пока в смотровом устройстве не покажется
жидкий газ. Это служит сигналом к прекращению заправки.
Расходные вентили устанавливают на баллоне по два (рис. 8.5, б):
один из них предназначен для отбора газообразной фазы, другой —
для отбора жидкостной.
Основной деталью вентиля является корпус 8, закрепляемый
при помощи конической резьбы на днище баллона. Внутри в кор-
пус ввернуто седло клапана 9. Клапан 77 с уплотнителем 10 за-
183
Рис. 8.4. Контрольный вентиль
наполнения баллона СНГ:
1 — маховик; 2,7 пробки; 3 — шток
для вентиля; 4 — уплотнитель; 5 — кор-
пус; 6 — штуцер
креплен при помощи зажима 14
на мембране 12. Для управления
ходом мембраны служит шток 75
с маховиком 16. Если маховик
вращать по часовой стрелке, то
шток, перемещая мембрану, при-
жмет клапан с уплотнителем к
седлу и перекроет входное отвер-
стие. Для выхода газа на корпу-
се имеется патрубок, к которо-
му при помощи накидной гайки
присоединяется трубопровод.
Если маховик повернуть на не-
сколько оборотов против хода
часовой стрелки, то клапан с уп-
лотнителем отойдет от седла и
газ начнет выходить из баллона.
Движение газа показано на ри-
сунке стрелками.
Предохранительный клапан.
Предохранительный клапан предназначен для ограничения мак-
симального давления в баллоне со сжиженным газом. Он состоит
из корпуса 3 (рис. 8.5, а), который вворачивается в днище балло-
на. Внутри корпуса установлен клапан 5, нагруженный пружиной 4.
Давление пружины регулируется прокладками 1. Для принудитель-
ного открытия клапана служит шток 2. Для надежного закрытия
выходного канала на клапане имеется уплотнитель 7, для выхода
газа имеются отверстия 6. Усилие пружины 4 рассчитано на давле-
ние 1,68 МПа (16,8 кгс/см1 2) Если давление внутри баллона пре-
высит это значение, то клапан с уплотнителем 7, преодолевая силу
Рис. 8.5. Предохранительный клапан (а) и расходный вентиль (б):
1 — регулировочные прокладки; 2 — шток клапана; 3 — корпус клапана; 4 —
пружина клапана; 5, 11 — клапаны; 6 — отверстие для выхода газа; 7, 10 — уплот-
нители клапанов; 8 — корпус вентиля; 9 - - седло клапана; 12 — мембрана; 13 —
крышка вентиля; 14 — зажим мембраны; 15 — шток вентиля; 16 — маховик вентиля
184
A
Рис. 8.6. Испаритель для газобаллонных автомобилей:
1 — штуцер входной для газа; 2 — штуцер входной для воды; 3 — штуцер выход-
ной для воды; 4 — штуцер выходной для газа; 5 — сливной кран для воды; 6 —
змеевик; 7, 8 - - корпуса; 9 — втулка
пружины 4, отжимается от седла и открывает отверстия 6 для вы-
хода газа из баллона. Клапан полностью открывается при давле-
нии 1,8 МПа (18 кгс/см2).
Испаритель сложенного газа. При расширении выходящих из
баллона газов поглощается большое количество теплоты. Кроме
того, жидкий газ необходимо испарить. Испаритель (рис. 8.6) со-
стоит из двух стянутых болтами симметричных корпусов 7 и 8,
между которыми установлена уплотнительная прокладка. Корпуса
соединяются втулкой 9, через которую циркулирует горячая ох-
лаждающая жидкость. Жидкость поступает в испаритель через
штуцер 2 и выходит через штуцер 3. Газ поступает в змеевик через
штуцер 1 и выходит через штуцер 4. Горячая жидкость омывает
змеевик 6 и подогревает газ. Для удаления, при необходимости,
охлаждающей жидкости из корпуса испарителя имеется сливной
кран 5.
Подогреватель сжатого газа. Сжатые газы могут содержать не-
большое количество влаги. Если она попадет в редуктор высокого
давления без подогрева, то может превратиться там в лед и нару-
шить работу всей газовой системы питания. Поэтому перед реду-
цированием газ необходимо подогреть. Для этого можно исполь-
зовать тепло отработавших газов или горячей жидкости из систе-
мы охлаждения двигателя.
Подогреватель сжатого газа (рис. 8.7) состоит из нижнего 3 и
верхнего 6 корпусов, соединенных друг с другом. Внутри корпуса
185
Рис. 8.7. Подогреватель СПГ:
1 — штуцер входного патрубка СПГ; 2 —
штуцер выходного патрубка СПГ; 3 —
нижний корпус; 4 — змеевик; 5 - вы-
ходной патрубок отработавших газов;
6 — верхний корпус; 7 — теплообмен-
ник; 8 — входной патрубок отработав-
ших газов
находится змеевик 4 для цирку-
ляции газа, имеющий штуцер 1
входного патрубка и штуцер 2
выходного патрубка. Горячие
отработавшие газы из трубы глу-
шителя поступают в корпус по-
догревателя через входной пат-
рубок 8, а выходят через выход-
ной патрубок 5, нагревая в теп-
лообменнике 7 змеевик 4 и про-
ходящий по нему сжатый газ.
Электромагнитные запорные
клапаны газобаллонных автомо-
билей. Такие клапаны выполня-
ют роль магистральных клапанов
в газовой и бензиновой систе-
мах подачи топлива. По устрой-
ству они относятся к соленоид-
ным. Управляются клапаны пе-
реключателем вида топлива. Ры-
чаг переключателя имеет три
положения с нейтральным посе-
редине. Нейтральное положение
необходимо для перевода рабо-
ты двигателя с бензина на газ, и
наоборот. Если рычажок уста-
новлен в нейтральное положение, то оба электромагнитных кла-
пана отключены.
Электромагнитный запорный клапан с газовым фильтром
(рис. 8.8, а) имеет соленоид, состоящий из сердечника 1, пружи-
ны 2, якоря 3 и обмотки 16. Соленоид защищен обоймой 15. Сам
клапан имеет разборный фильтрующий элемент 12, состоящий из
двух фетровых шайб и трех медных сеток. Корпус фильтра 14 с
отстойником 11 соединяются специальным болтом 8. Болт имеет
продольный канал с верхнего резьбового конца с выходом его внутрь
отстойника. Фильтрующий элемент 12 поджимается к корпусу пру-
жиной 7. Для герметизации соединений установлены уплотнитель-
ные кольца 5, 6 и 13. Выходной канал Б из полости А прикрывает-
ся клапаном 4.
Электромагнитный клапан с газовым фильтром работает следу-
ющим образом. Сначала необходимо переключить систему подачи
топлива на подачу газа и включить зажигание. При включении
зажигания якорь 3 соленоида втягивается в катушку и клапан 4
открывает канал Б. Газ из баллона проходит через штуцер и про-
дольный канал в специальном болте 8 и выходит в отстойник.
Механические примеси выпадают на дно отстойника, а газ прохо-
186
Рис. 8.8. Электромагнитные запорные клапаны:
а — с газовым фильтром; б — с бензиновым фильтром; 1 — сердечник; 2 —
пружина; 3 — якорь; 4, 18 — клапаны; 5, 6, 13 — уплотнительные кольца; 7, 23 —
распорные пружины; 8 — специальный болт; 9 — прокладка; 10 — опорная шай-
ба; 11 — отстойник фильтра; 12, 21 — фильтрующие элементы; 14, 19 — корпуса
фильтров; 15— защитная обойма; 16 — обмотка; 17, 20— прокладки; 22— стакан
фильтра; 24 — коромысло; А — полость клапана; Б — отверстие
дит через фильтрующий элемент 12 и тщательно очищается здесь.
Затем газ проходит по каналу в полость А, а оттуда через клапан 4
и испаритель поступает в газовый редуктор.
Электромагнитный клапан с бензиновым фильтром (рис. 8.8, б)
конструктивно незначительно отличается от электромагнитного
клапана с газовым фильтром.
187
К корпусу 19 при помощи коромысла 24 и гайки-барашка через
прокладку 20 крепится стакан-отстойник фильтра 22. Фильтрую-
щий элемент 21 состоит из каркаса, обмотанного двумя слоями
латунной сетки, прижатой к каркасу пружиной. Бензин поступает
через штуцер внутрь отстойника 22. Крупные механические час-
тицы и вода, если она не задержалась ранее в фильтре-отстойни-
ке, выпадают на дно отстойника в виде осадка, остальной бензин
проходит через фильтрующие сетки элемента 21 и подается в ка-
нал Б, закрытый клапаном 18. Для подачи бензина в карбюратор
необходимо установить переключатель питания в положение «бен-
зин» и включить зажигание. При включении зажигания ток прой-
дет через обмотку электромагнита, втянет сердечник и откроет
клапан 18. Бензин начнет проходить из канала Б в полость А и
через открытый клапан 18 подаваться в карбюратор-смеситель.
Электромагнитный клапан с фильтром автомобиля ЗИЛ-431810
работает аналогично.
8.5. Газовые редукторы
Как известно, давление сжатого газа в баллонах доходит до
20 МПа (200 кгс/см2), а сжиженного — до 1,6 МПа (16 кгс/см2).
В карбюратор-смеситель газ должен поступать под атмосферным
давлением. Для снижения давления газа до атмосферного служат
газовые редукторы.
Двигатели автомобилей ЗИЛ-431610 и автобусов ЛАЗ-695НГ,
работающие на сжатом газе, имеют для этой цели редукторы вы-
сокого давления и двухступенчатые редукторы низкого давления.
Двигатели автомобилей ЗИЛ-441610, -431810 и автобусов ЛАЗ-
695П, ЛиАЗ-б77Г, работающие на сжиженном газе, имеют двух-
ступенчатые газовые редукторы низкого давления, аналогичные
редукторам низкого давления для сжатого газа.
Газовый редуктор высокого давления. Редуктор состоит из кор-
пуса, между верхней и нижней частями которого закреплена мем-
брана 8 (рис. 8.9). Мембрана нагружена предварительно сжатой
пружиной 7, установленной между опорной шайбой 6 регулиро-
вочного винта 4 и нажимным диском 2. Под мембраной находится
толкатель 3 редуцирующего клапана 12. Для фильтрации газа име-
ются фильтры 1 и 11. Клапан 12 нагружен собственной пружиной
и прижимается к седлу 9.
При отсутствии газа в редукторе пружина 7 через толкатель 3
открывает редуцирующий клапан 12 и держит его в открытом
состоянии. Когда газ начинает поступать в редуктор, он прохо-
дит через фильтры 1 и 11, через открытый клапан 12, заполняет
камеру рабочего давления Б, затем идет в первую ступень газово-
го редуктора низкого давления. После заполнения первой ступе-
188
ни и закрытия ее клапана давление в камере рабочего давления Б
начинает возрастать. Это давление действует на мембрану 8. При
достижении величины давления в пределах 0,8... 1,2 МПа (8...
12 кгс/см2) мембрана, сжимая пружину 7, поднимается и осво-
бождает толкатель 3. Редуцирующий клапан 12 также поднимет-
ся, закроет гнездо 9 и перекроет проход газа в камеру рабочего
давления. Таким образом давление снижается до 0,8... 1,2 МПа.
Если давление газа ниже 0,8 МПа, то клапан редуктора будет
постоянно открыт.
Редуктор высокого давления крепится на кронштейне, кото-
рый одновременно является и подогревателем газа.
Кронштейн — подогреватель редуктора высокого давления. Со-
стоит из пластины и патрубка подвода охлаждающей жидкости из
системы охлаждения двигателя. Жидкость отводится через выход-
ное отверстие. Горячая жидкость, циркулируя через подогреватель,
подогревает идущий через редуктор газ.
Газовый редуктор низкого давления. На всех газобаллонных ав-
томобилях для снижения давления газа до атмосферного устанав-
Рис. 8.9. Газовый редуктор высокого давления:
1,11 — фильтры; 2 — нажимной диск; 3 — толкатель; 4 — регулировочный винт;
5 — контргайка; 6 — опорная шайба регулировочного винта; 7 — нажимная пру-
жина; 8 — мембрана; 9 — седло; 10 — предохранительный клапан; 12 — редуциру-
ющий клапан; А — камера высокого давления; Б — камера рабочего давления
189
ливаются двухступенчатые редукторы. Они состоят из трех основ-
ных частей (рис. 8.10):
• полости А первой ступени высокого давления;
• полости Б второй ступени низкого давления;
• полости В разгрузочного устройства.
Рис. 8.10. Газовый редуктор низкого давления:
1 — корпус газового редуктора; 2 — прокладка; 3 — крышка; 4 — контргайка
регулировочного винта; 5 — регулировочный винт клапана низкого давления; 6 —
рычаг диафрагмы низкого давления; 7 — разгрузочная диафрагма; 8 — прокладка
разгрузочной диафрагмы; 9 — крышка корпуса верхняя; 10 — седло пружины
диафрагмы низкого давления; 11 — пружина диафрагмы низкого давления; 12 —
шток диафрагмы низкого давления; 13 — регулировочный ниппель пружины; 14 —
упорная шайба пружины; 15 — контргайка седла; 16 — диафрагма низкого давле-
ния; 17 — прокладка корпуса фильтра; 18 — фильтр газового редуктора; 19 —
сетка фильтра; 20 — клапан высокого давления; 21 ~ диафрагма высокого давле-
ния; 22 — пружина диафрагмы высокого давления; 23 — регулировочная гайка
пружины; 24 — рычаг клапана высокого давления; 25 — клапан низкого давления;
26 — пружина разгрузочного устройства; 27 — прокладка пластины; А — полость
первой ступени; Б — полость второй ступени; В — полость разгрузочного устрой-
ства; Г, Д — полости атмосферного давления
190
Первая ступень состоит из корпуса и крышки корпуса, между
которыми находится диафрагма высокого давления 21, нагружен-
ная пружиной 22. Для регулировки силы пружины имеется гайка
23 с контргайкой. К штоку диафрагмы присоединен коленчатый
рычаг 24 клапана высокого давления. Рычаг качается на оси. Вто-
рое плечо этого рычага соединено с клапаном 20 высокого давле-
ния. При отсутствии газа в полости первой ступени этот клапан
открыт.
Вторая ступень газового редуктора имеет корпус, закрытый
крышкой 9. Между корпусом и крышкой уложена диафрагма низ-
кого давления 16. В центре диафрагмы закреплен шток 12, на ко-
торый через шайбу и шпильку давит предварительно сжатая пру-
жина 11. Эта пружина, действуя на шток, заставляет диафрагму
подниматься. С этим штоком, кроме того, внутри корпуса соеди-
нено плечо коленчатого рычага 6. Рычаг качается на оси. Во вто-
рое плечо ввернут регулировочный винт 5 клапана низкого давле-
ния с контргайкой 4. Регулировочный винт толкателем прижима-
ет клапан низкого давления 25 к гнезду. Нормальное положение
этого клапана — закрытое.
Разгрузочное устройство (вакуумный разгружатель) является тре-
тьей частью редуктора. Оно состоит из корпуса, диафрагмы 7 и
пружины 26. Внутренняя полость Б разгрузочного устройства шлан-
гом соединяется с впускной трубой двигателя.
При неработающем двигателе пружина 11 поднимает диафраг-
му 16 низкого давления и через шток 12 и коленчатый рычаг 6
прижимает клапан 25 к седлу, закрывая проход для газа из первой
во вторую ступень редуктора. Усилие сжатия пружины 11 не обес-
печивает абсолютного закрытия клапана 25, что способствует произ-
вольному проникновению газа из первой ступени. Этот газ посту-
пает в карбюратор-смеситель, а из него в подкапотное простран-
ство двигателя. Удельный вес газа больше, чем воздуха, и как бо-
лее тяжелый он начнет опускаться. Если автомобиль находится в
закрытом помещении, газ скапливается в углублениях, смотровых
ямах, и при появлении открытого огня может произойти взрыв.
Для обеспечения плотного закрытия клапана 25 служит разгру-
зочное устройство (вакуумный разгружатель). При неработающем
двигателе пружина 26 разгрузочного устройства поднимает диаф-
рагму 7, которая своими упорами заставляет дополнительно под-
ниматься диафрагму 16 низкого давления, чем обеспечивает более
плотное закрытие клапана 25. Давление газа из полости первой
ступени теперь не может преодолеть суммарное сопротивление пру-
жин Пи 26. Клапан будет надежно закрыт, и просачивание газа во
вторую ступень будет исключено.
Работа двухступенчатого газового редуктора низкого давления.
При запуске двигателя разрежение из впускной трубы двигателя
по шлангам и каналу 16 (рис. 8.11, а) передается в полость А раз-
191
Рис. 8.11. Элементы газобаллонной установки:
а — двухступенчатый редуктор; б — газовый смеситель; 7 — дозатор; 2 — мембрана
второй ступени; 3 — цилиндрическая пружина разгрузочного устройства; 4 —
шток; 5 — коническая пружина разгрузочного устройства; 6 — мембрана разгру-
зочного устройства; 7 — предохранительный клапан; 8 — клапан первой ступени;
9 — пружина первой ступени; 10 — рычаг клапана первой ступени; 77 — мембрана
первой ступени; 12 — клапан второй ступени; 13 — клапан экономайзера; 14 —
пружина мембраны; 15 — мембрана дозирующего экономайзерного устройства;
16, 19 — каналы; 17 — рычаг клапана второй ступени; 18 — упор; 20 — выходной
патрубок; 21 — ограничитель частоты вращения коленчатого вала двигателя; 22 —
газовый смеситель; 23 — рычаг дроссельных заслонок; 24 — газоподводящий пат-
рубок; 25 — обратный клапан; 26 — корпус смесителя; 27 — дроссельная заслонка;
28 — регулировочный винт минимальной частоты вращения холостого хода; 29 —
регулировочный винт общей подачи газа в систему холостого хода; 30 — штуцер
для подвода газа в систему холостого хода; 31 — диффузор; 32 — газовая форсун-
ка; 33 — воздушная заслонка; А — полость разгрузочного устройства; Б — полость
атмосферного давления; В — полость второй ступени (низкого давления газа); Г—
полость первой ступени (высокого давления газа); Д — полость атмосферного
давления первой ступени; Е — полость дозирующего экономайзерного устройства
грузочного устройства. Под мембраной 6 разгрузочного устрой-
ства создается разрежение, а над этой мембраной давление всегда
будет атмосферным или близким к атмосферному, т. е. создается
разность давлений. Мембрана 6 начинает прогибаться вниз, сжи-
мая пружину 5. Упоры 18 отходят от мембраны 2 второй ступени и
192
освобождают ее. Мембрана 6 разгрузочного устройства опущена
все время, пока работает двигатель, и не препятствует свободной
работе мембраны второй ступени.
Из электромагнитного клапана газ поступает через открытый
клапан 8 в полость /первой ступени редуктора высокого давления
газа. Давление внутри этой полости начинает возрастать и переда-
ется на мембрану первой ступени 11. Когда оно достигает величи-
ны 0,16...0,18 МПа (1,6... 1,8 кгс/см2), мембрана начинает проги-
баться, сжимая пружину 9, и тянет за собой плечо коленчатого
рычага 10. Рычаг поворачивается вокруг своей оси и вторым пле-
чом прижимает клапан 8 к гнезду, перекрывая проход газу. Для
периодического закрытия и открытия клапана 8 давление газа в
полости /должно постоянно изменяться. При уменьшении давле-
ния пружина 9, поднимая мембрану, открывает клапан и пропус-
кает некоторое количество газа. Когда давление достигнет 1,6...
1,8 МПа, мембрана опустится, сжимая пружину 9 и закрывая кла-
пан 8. Таким образом, при неработающем двигателе клапан 8 и
первая ступень редуктора служат для автоматического перекрытия
газовой магистрали.
Вторая ступень газового редуктора (полость низкого давления)
включается в работу только после запуска двигателя. При такте
впуска разрежение из цилиндров передается в карбюратор-смеси-
тель, а из него по шлангу в полость В низкого давления редуктора.
За счет этого разрежения газ через дозатор 1 и патрубок 20 по
шлангу поступает в карбюратор-смеситель. При этом в полости В
создается разрежение, которое действует на мембрану 2 второй
ступени. Над этой мембраной давление всегда будет атмосфер-
ным, так как полость Б свободно сообщается с атмосферой. Когда
давление под мембраной 2 понижается, под действием атмосфер-
ного давления она начинает прогибаться и штоком давит на плечо
коленчатого рычага 1 /второй ступени. Он поворачивается на своей
оси и открывает клапан 12, через который газ из первой ступени
переходит во вторую ступень. Давление во второй ступени начи-
нает возрастать, и, когда оно достигнет атмосферного, мембрана
поднимется под действием пружины 3 и через коленчатый рычаг
17 закроет клапан 12, прекращая проход газа во вторую ступень.
Давление газа в полости второй ступени, как правило, не превы-
шает атмосферного или может быть выше на 80... 100 Па (8...
10 мм вод. ст.).
Экономайзер газового редуктора предназначен для обогащения
газовоздушной смеси при работе двигателя на больших нагрузках.
При работе двигателя на малых и средних нагрузках дроссельные
заслонки в карбюраторе-смесителе откроются не полностью, и во
впускной трубе будет повышенное разрежение. Такое же повы-
шенное разрежение будет и в полости Е экономайзера. За счет
этого разрежения мембрана экономайзера, преодолевая сопротив-
7 Пехальский
193
ление пружины 14, будет находиться в нижнем положении. Кла-
пан экономайзера при этом закрыт. При работе двигателя на боль-
ших нагрузках дроссельные заслонки открыты. Разрежение во впус-
кной трубе, а следовательно, и в полости Е экономайзера умень-
шится. Пружина 14 поднимет мембрану и закрепленный на ней
шток с клапаном 13. Клапан откроется, и через него по каналу 19
в патрубке 20 начнет дополнительно поступать газ, обогащая газо-
воздушную смесь.
При повышении давления в полости Г до 0,45 МПа открывает-
ся предохранительный клапан 7, и часть газа выходит в атмосферу.
8.6. Карбюраторы-смесители и смесители
Карбюратор-смеситель. Газобаллонный двигатель ЗИЛ-431610
работает на сжатом газе. Для питания его бензином установлен
карбюратор-смеситель К-91. Эти карбюраторы устроены и работа-
ют аналогично карбюраторам К-88АТ и К-96, устанавливаемым на
двигателях ЗИЛ-508.10.
На горловине воздушной заслонки устанавливается переходник-
смеситель (рис. 8.12), а также приемный патрубок газового смеси-
теля и обратный клапан. Патрубок-смеситель шлангом соединяет-
ся с трубкой, по которой газ подводится в систему холостого хода.
Рис. 8.12. Переходник-смеситель карбюратора-смесителя К-91:
1 - - патрубок подачи газа; 2 — ограничитель хода обратного клапана; 3 — входной
патрубок; 4 — штуцер; 5 — кольцевая щель; 6 — корпус; 7 — прокладка; 8 —
фланец; 9— полость; 10 — кольцевая полость; 11 — обратный клапан; 12 — ребро;
13 — шток обратного клапана; 14 — отверстие для подачи газа на холостом ходу
194
Корпус переходника-смесителя болтами крепится к горлови-
не карбюратора-смесителя. В корпусе 6 переходника имеется
фланец 8. Между фланцем и корпусом устроена кольцевая по-
лость 10. На фланце имеется входной патрубок 3 с кольцевой
щелью 5 для прохода газа в смесительную камеру карбюратора.
Для подвода газа имеется патрубок подвода газа 1. Газ в смеси-
тель поступает через обратный клапан 11, выполняющий роль
огневого затвора.
При работе двигателя в смесительной камере карбюратора су-
ществует разрежение. За счет него газ из полости низкого давле-
ния двухступенчатого редуктора через патрубок 1 и обратный
клапан поступает в смесительные камеры карбюратора и далее в
цилиндры двигателя. Во время работы двигателя возможны об-
ратные вспышки в карбюраторе. Чтобы пламя не передалось в
редуктор, установлен обратный клапан 11. Давление, возникаю-
щее в карбюраторе при обратной вспышке газа в смесительных
камерах, прижимает обратный клапан к седлу и пламя пройти в
редуктор не может. На переходнике-смесителе имеется отвер-
стие 14 для соединения при помощи шланга с патрубком систе-
мы холостого хода.
Газовые смесители. Для приготовления газовоздушной смеси
предназначены газовые смесители. Если они работают совместно
с двухступенчатым газовым редуктором, снабженным дозирующим
экономайзерным устройством, то не имеют дозирующих элемен-
тов для газа, кроме винтов холостого хода (рис. 8.13, а). Если газо-
вый смеситель имеет дозирующее экономайзерное устройство
(рис. 8.13, б), то может работать с любым редуктором.
В диффузоры газ поступает через форсунки 3, установленные
в каждой камере. Система холостого хода имеет отверстия 9 ми-
нимального числа оборотов, подача газа через которые регулиру-
ется с помощью винтов 8, и нерегулируемые отверстия 70 увели-
ченных оборотов. Общая подача газа в систему холостого хода
регулируется винтами 7. В систему холостого хода газ поступает
как через канал 12, так и через штуцер 6 непосредственно из
редуктора. Такая система позволяет осуществлять комбинирован-
ный подвод газа в систему холостого хода: частично из простран-
ства за дозатором газа и частично непосредственно из выходной
полости редуктора.
Дозатор-смеситель газа газодизельных автомобилей. Дозатор-
смеситель (рис. 8.14) изготовлен в одном корпусе с механизмом
ограничения подачи газа диафрагменного типа и выполнен в виде
дроссельного устройства, управление которым осуществляется пе-
далью из кабины водителя. Основным назначением дозатора газа
является регулирование количества газа, подаваемого в смеситель
из двухступенчатого редуктора. Дозатор крепится к корпусу сме-
сителя. В корпусе смесителя находится диффузор, внутри которо-
195
Рис. 8.13. Двухкамерный газовый смеситель для двигателя газобаллон-
ного автомобиля:
а — без экономайзера; б — с экономайзером; 1 — входной патрубок с обратным
клапаном в сборе; 2 — обратный клапан; 3 — газовая форсунка; 4 — корпус; 5 —
диффузор; 6 — штуцер ввода газа в систему холостого хода; 7 — регулировочный
винт общей подачи газа в систему холостого хода; 8 — регулировочный винт ми-
нимального числа оборотов холостого хода; 9 — отверстие минимального числа
оборотов холостого хода; 10 — отверстие увеличенного числа оборотов холостого
хода; 11 — дроссельная заслонка; 12 — канал для подвода газа в систему холостого
хода; 13 — экономайзерное устройство
196
Рис. 8.14. Дозатор газа:
1 — крышка корпуса дозатора; 2 — крышка ограничителя оборотов; 3 — диафраг-
ма ограничителя оборотов; 4 — рычаг привода дроссельной заслонки; 5 — веду-
щий валик; 6 — крышка корпуса дозатора; 7 — дроссельная заслонка; 8 — ведо-
мый валик; 9 — корпус дозатора газа; 10 — пружина ограничителя оборотов
го имеется кольцевой коллектор подвода газа через радиальные
отверстия.
Смеситель выполняет три функции:
• создает необходимое разрежение на малых частотах вращения
коленчатого вала двигателя, достаточное для приведения в дей-
ствие «отпирающей» диафрагмы редуктора и перевода его из ре-
жима запорного клапана в рабочий режим;
• обеспечивает равномерное перемешивание газа и воздуха;
• совместно с газовым редуктором формирует внешнюю скоро-
стную характеристику двигателя.
Дозирование необходимого количества газа производится дрос-
сельной заслонкой 7. При нажатии на педаль акселератора рычаг 4
привода дроссельной заслонки через ведущий валик 5 открывает
дроссельную заслонку, и за счет разрежения в диффузоре смесите-
ля газ поступает из редуктора в смеситель. Дроссельная заслонка
установлена на ведомом валике 8 дозатора, соединенном со што-
ком диафрагменного механизма ограничения подачи газа. Диаф-
рагменный механизм позволяет управлять положением дроссель-
ной заслонки независимо от положения рычага привода заслонки,
например поворачивать заслонку в сторону закрытия при дости-
жении двигателем максимально допустимой частоты вращения
коленчатого вала 2600 об/мин.
Механизм дистанционной установки запальной дозы топлива. Для
уменьшения цикловой подачи топлива в цилиндры двигателя при
197
переходе двигателя с дизельного на газодизельный режим служит
механизм запальной дозы топлива.
Механизм с помощью кронштейна 2 (рис. 8.15) закреплен на
топливном насосе высокого давления (ТНВД). При включении
электромагнита 5 подвижный упор 9 устанавливается в положе-
ние, в котором он препятствует дальнейшему перемещению рыча-
га управления регулятором топливного насоса. В этом случае ры-
чаг регулятора может перемещаться от положения минимального
холостого хода до положения, в котором цикловая подача топлива
соответствует «запальной» дозе. Кроме того, на кронштейне зак-
реплен выключатель, запрещающий одновременную подачу газа и
«неограниченной» дозы дизельного топлива. Например, при рабо-
те двигателя в режиме дизеля или при внезапном выходе из строя
электромагнита управления подвижным упором рычага рейки на-
соса датчик блокировки отключает цепь питания электроклапана
подачи газа.
Рис. 8.15. Механизм запальной дозы топлива:
7 — тяга; 2 — кронштейн с осью упора; 3 — манжета; 4, 7 — гайки; 5 — электро-
магнит; 6 — выключатель блокировки; 8 — крышка упора; 9 — упор
198
8.7. Пуск и остановка двигателя
При пуске двигателя необходимо соблюдать следующий поря-
док:
• перед пуском двигателя осмотреть приборы питания и арма-
туру, убедиться в ее исправности и герметичности, а также нали-
чии газа в баллонах;
• для пуска двигателя, работающего на сжиженном газе, от-
крыть расходные вентили. При пуске холодного двигателя необхо-
димо открыть паровой вентиль; при пуске прогретого двигателя
газ должен подаваться из вентиля жидкостной фазы;
• включить зажигание. Включение зажигания открывает элект-
ромагнитный запорный клапан с газовым фильтром, при этом пе-
реключатель вида топлива должен быть установлен в положение
«газ»;
• для ускорения подачи газа в карбюратор-смеситель несколько
раз кратковременно нажать на шток диафрагмы второй ступени
низкого давления двухступенчатого редуктора, после чего произ-
вести запуск двигателя стартером;
• дроссельные заслонки при необходимости приоткрыть. Воз-
душную заслонку прикрывать не рекомендуется, так как это при-
водит к переобогащению горючей смеси, а следовательно, к зат-
руднению запуска двигателя. Исправный двигатель с исправной
системой подачи газа должен запускаться с первого включения
стартера, который включается на время не более 5 с. Если двига-
тель с первой попытки не запустился, следует повторить запуск
через 10... 15 с;
• после прогрева двигателя до температуры 60 °C открыть вен-
тиль жидкостной фазы и закрыть вентиль парообразной фазы;
• после прогрева двигателя кнопку ручного управления дрос-
сельными заслонками утопить в щиток;
• не рекомендуется длительная работа двигателя на паровой фазе,
так как происходит интенсивное испарение легких фракций сжи-
женного газа. При этом снижается температура жидкого газа в бал-
лоне, он покрывается инеем, ухудшается теплообмен с окружаю-
щей средой.
Существуют два режима остановки двигателя:
• для кратковременной остановки двигателя можно отключить
зажигание. При этом электромагнитный клапан закроет подачу
газа в двухступенчатый редуктор;
• для длительной остановки двигателя необходимо при работа-
ющем двигателе закрыть расходные вентили жидкостной и газооб-
разной фаз и дать двигателю выработать весь газ. Когда двигатель
остановится (заглохнет), выключить зажигание.
Перевод двигателя в другой режим питания выполняется следу-
ющим образом:
199
• для перевода работы двигателя с газа на бензин необходимо
при работающем двигателе закрыть расходные вентили на балло-
не. После остановки двигателя открыть бензокраник, установить
переключатель вида топлива в положение «бензин», подкачать бен-
зин рычагом ручной подкачки бензонасоса и запустить двигатель
стартером как обычно;
• для перевода работы двигателя с бензина на газ необходимо
при работающем двигателе закрыть бензокраник и дать двигателю
выработать весь бензин из системы. После остановки двигателя
установить переключатель топлива в положение «газ» и открыть
расходный вентиль жидкостной фазы. Если же двигатель холод-
ный, — то открыть вентиль газообразной фазы и заполнить систе-
му газом. Для ускорения запуска принудительно подать газ к кар-
бюратору-смесителю, для чего несколько раз кратковременно на-
жать на шток мембраны второй ступени редуктора низкого давле-
ния, и запустить двигатель стартером.
Контрольные вопросы
1. Перечислите преимущества и недостатки газового топлива.
2. Опишите особенности конструкции систем питания двигателей, ра-
ботающих на сжатых и на сжиженных газах.
3. Объясните устройство и работу редуктора высокого давления.
4. Объясните устройство и работу разгрузочного устройства (вакуум-
ного разгружателя) двухступенчатого редуктора.
5. Объясните устройство и работу первой и второй ступеней высокого
давления двухступенчатого редуктора.
6. Объясните устройство и работу наполнительного и расходных вен-
тилей.
7. Объясните устройство и работу подогревателей и испарителей газа.
8. Объясните устройство и работу электромагнитного клапана с газо-
вым фильтром.
9. Объясните устройство и работу электромагнитного клапана с бензи-
новым фильтром.
10. В чем заключаются особенности устройства и работы карбюрато-
ра-смесителя.
11. Объясните устройство и работу газового смесителя.
12. Объясните назначение, устройство и работу вентиля контроля мак-
симального наполнения баллона сжиженным газом.
13. Опишите особенности пуска и работы двигателя на газе.
14. Как производится запуск газодизельного двигателя на сжатом газе?
15. Объясните устройство и работу механизма запальной дозы топлива
газодизельного двигателя.
Глава 9
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДИЗЕЛЯ
9.1. Топливо для дизелей
Дизельное топливо должно отвечать следующим требованиям:
• бесперебойно поступать в цилиндры при любых температурах
и обеспечивать легкий пуск двигателя;
• обеспечивать хорошее распыление и смесеобразование в ци-
линдрах двигателя;
• образовывать минимальное количество нагара и отложений,
не вызывать коррозии и коррозийных износов деталей, соприка-
сающихся с дизельным топливом и продуктами его сгорания.
Для автомобильных двигателей в зависимости от температуры
окружающей среды применяется дизельное топливо следующих
марок:
• Л (летнее) — при температуре О °C и выше;
• 3 (зимнее) — при температуре ниже и выше О °C;
• А (арктическое) — при температуре -50...О °C, а также при
температуре выше 0 °C.
На работу двигателя большое влияние оказывают характерис-
тики дизельного топлива: температура самовоспламенения топли-
ва, период задержки воспламенения, вязкость, отсутствие механи-
ческих примесей и воды.
Температура самовоспламенения. Это температура, до которой
необходимо нагреть топливо в смеси с кислородом воздуха, чтобы
начался процесс горения.
Склонность дизельного топлива к самовоспламенению оцени-
вают цетановым числом, которое определяется следующим обра-
зом. Из чистых углеводородов цетана и а-метилнафталина состав-
ляют смесь. На специальной моторной установке проверяют вос-
пламеняемость испытуемого топлива, а затем подбирают смесь по
объему из цетана и а-метилнафталина, которая будет воспламе-
няться так же, как и испытуемое топливо. Процентное содержа-
ние цетана и определит цетановое число испытуемого топлива.
Названные чистые углеводороды имеют различные периоды за-
паздывания самовоспламенения. Цетан имеет наименьший пери-
од запаздывания воспламенения, что обеспечивает более мягкую
работу двигателя. Для него условно принимают цетановое число
равным 100 единицам. Второй компонент, а-метилнафталин име-
ет самый большой период задержки воспламенения и способству-
201
ет жесткой работе двигателя. Это объясняется тем, что к моменту
воспламенения в цилиндре будет находиться большое количество
топлива, что приведет к резкому нарастанию давления и жесткой
работе двигателя. При жесткой работе поршень испытывает повы-
шенное ударное воздействие, что вызывает увеличенный износ
деталей кривошипно-шатунного механизма, снижает экономич-
ность двигателя и приводит к другим отрицательным последстви-
ям. Цетановое число а-метилнафталина условно принимается рав-
ным нулю.
Пример. Если испытуемое топливо воспламеняется как объемная смесь,
состоящая, например, из 45 % цетана и 55 % а-метилнафталина, то цета-
новое число такого топлива равно 45 единицам.
Таким образом, цетановым числом называют условный показа-
тель самовоспламеняемости дизельных топлив, равный процент-
ному содержанию цетана в такой его смеси с а-метилнафталином,
на которой получается такой же период задержки самовоспламе-
нения, как и на испытуемом топливе.
Оптимальным для дизельных топлив является цетановое число,
равное 40...50 единицам. Применение топлив с цетановым чис-
лом менее 40 приводит к жесткой работе двигателя. Если цетано-
вое число более 50 единиц, то увеличивается удельный расход топ-
лива за счет уменьшения полноты сгорания, так как к моменту
воспламенения топливо не успевает перемешаться с воздухом во
всем объеме камеры сгорания.
Вязкость. Дизельное топливо должно обладать оптимальной вяз-
костью, поскольку при достаточно высокой вязкости его прокачи-
вание по системе питания может быть затруднено. Такое топливо
оказывает значительное сопротивление при движении по трубо-
проводам, через фильтры и отверстия форсунок.
Недопустимо использовать топливо и с очень низкой вязкос-
тью, поскольку при этом ухудшается смазка приборов питания и
нарушается дозировка подачи топлива в цилиндры.
От вязкости топлива зависит качество распыления и сгорания.
При высокой вязкости впрыскиваемое в цилиндр топливо будет
иметь крупные капли с большой дальнобойностью образующегося
из них факела, что ведет к замедленному их испарению и частично-
му оседанию на днище поршня и стенки камер сгорания. В резуль-
тате увеличивается отложение нагара и понижается коэффициент
полезного действия. При чрезмерно низкой вязкости топлива кап-
ли получаются очень мелкими, дальность их полета уменьшается,
сгорание происходит вблизи форсунки. В результате воздух в даль-
них концах камеры сгорания в горении может не участвовать. Все
это приводит к перегреву форсунок и их деформации.
Механические примеси. Надежность работы топливной аппара-
туры и двигателя в целом снижается из-за присутствия механичес-
ких примесей. Примеси в виде песка и глинозема, попадая на стенки
202
трущихся деталей, оставляют на них риски, царапины и вызывают
ускоренный износ. Они могут вызвать засорение сопел и даже об-
рыв распылителя.
Вода. Присутствие воды ухудшает смазывающие свойства топ-
лива, нарушает подвижность иглы распылителя, способствует об-
разованию шламов, засоряющих топливопроводы и фильтры. При
низких температурах из-за кристаллизации воды в трубопроводах
могут образоваться пробки.
Дизельные топлива Л (летнее), 3 (зимнее) и А (арктическое)
имеют цетановое число не менее 45 единиц. Срок хранения ди-
зельного топлива — 5 лет со дня изготовления. После транспорти-
ровки и перелива топлива в емкости для хранения топливо долж-
но отстояться не менее 10 дней, и только после этого им можно
заправлять топливные баки автомобилей. Это необходимо для вы-
хода из топлива воздушных пузырьков. /
9.2. Смесеобразование у дизелей
Образование горючей смеси у дизелей .происходит не так, как
у карбюраторных. У дизелей при такте впуска в цилиндры посту-
пает чистый воздух, который сжимается там в 15 — 20 раз. Напри-
мер, в двигателях автомобилей ЗИЛ-5301 «Бычок» — в 15,1 раза,
в двигателях ЗИЛ-433100 — в 18,5 раза, в двигателях автомоби-
лей КамАЗ — в 17 раз. Степень сжатия в двигателях легковых
автомобилей иностранного производства находится в пределах
22—23. За счет повышения давления температура воздуха дости-
гает 600... 900 °C.
Образование горючей смеси происходит внутри цилиндра, куда
топливо впрыскивается форсункой под давлением 16... 18 МПа
(160... 180 кгс/см2). Это давление значительно превышает давле-
ние сжатого в цилиндре воздуха, находящееся в пределах 4...5 МПа
(40...50 кгс/см2). Скорость истечения топлива из форсунки дости-
гает 150... 400 м/с. В результате трения о воздух струя топлива дро-
бится на мелкие капли диаметром 0,002...0,003 мм. Мелкораспы-
ленное топливо быстро испаряется и сгорает. Угол конуса распы-
лителя зависит в основном от формы и размеров сопла, давления
впрыска, вязкости топлива и давления воздуха в цилиндре. У ди-
зелей смесеобразование происходит за 20...40° поворота коленча-
того вала и составляет всего лишь 0,001 ...0,004 с, т.е. в 10—15 раз
меньше, чем у карбюраторных двигателей. При таком ограничен-
ном времени однородная качественная смесь может быть получе-
на только при достаточно хорошем распылении и испаряемости
топлива.
Для получения горючей смеси, способной быстро и полностью
сгорать, нужно, чтобы топливо было распылено на возможно бо-
203
лее мелкие частицы. Горение происходит только в присутствии
кислорода, поэтому каждая частица топлива должна быть окруже-
на необходимым для полного сгорания количеством кислорода воз-
духа. Это очень сложный процесс, и для его осуществления при-
ходится наполнять цилиндр гораздо большим количеством возду-
ха, чем это требуется для полного сгорания топлива. Коэффици-
ент избытка воздуха у дизелей достигает 1,2—1,65.
Чтобы уменьшить избыточное количество воздуха и повысить
среднее эффективное давление и литровую мощность дизеля, не-
обходимо улучшать смесеобразование. Этого можно добиться сле-
дующими мерами:
• форму камеры сгорания подобрать такую, чтобы она полнее
обеспечивала распыление и перемешивание топливного факела,
выходящего из сопел форсунки, с воздухом;
• создавать в камерах сгорания вихревое движение воздуха для
наилучшего обеспечения распыления и перемешивания топлива с
воздухом еще до момента самовоспламенения, что способствует
более полному сгоранию топлива;
• путем оптимизации давления впрыска, давления воздуха в ка-
мере сгорания, направления выброса струй топлива из сопел фор-
сунки добиваться максимально тонкого распыления топлива, что
способствует лучшему испарению и горению топлива;
• за счет конструкции распылителей форсунок и формы камер
сгорания добиваться однородного распыления топлива в виде ка-
пель примерно одинаковых размеров;
• дальнобойность выбрасываемых струй из сопел форсунок
должна иметь требуемую величину. Дальнобойность топливного
факела увеличивается при повышении давления впрыска и умень-
шается при возрастании давления в камере сгорания за счет по-
вышения сопротивления газовой среды проникновению частиц
топлива.
Особенностью работы дизеля является то, что при различных
оборотах коленчатого вала количество воздуха, поступающего в
цилиндры двигателя, почти не меняется, а изменяется количество
впрыскиваемого топлива. Из-за этого при малой частоте враще-
ния коленчатого вала воздуха бывает достаточно с избытком, и
топливо сгорает полностью. При увеличении частоты вращения
коленчатого вала количество топлива, подаваемого в цилиндры,
увеличивается, а количество воздуха в цилиндре остается постоян-
ным и даже из-за уменьшения времени на такт впуска несколько
уменьшается. В результате уменьшается коэффициент избытка
воздуха и ухудшается процесс сгорания топлива. Чтобы дизель
обладал наилучшими мощностными и экономическими показате-
лями, впрыск топлива в цилиндр нужно начинать еще до прихода
поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ) примерно за 10...20°,
считая по обороту коленчатого вала.
204
Угол, на который кривошип коленчатого вала дизеля не дохо-
дит до ВМТ в момент начала впрыска топлива, называется ^^олг
опережения впрыска топлива. /
Если топливо впрыскивается слишком рано, двигатель работа-
ет жестко, а если топливо впрыснуто поздно, то она будет сгорать
уже при такте расширения (рабочий ход). В этом случае потери
теплоты в систему охлаждения будут очень большими. Увеличива-
ется потеря теплоты и с отработавшими газами. Все это приводит
к уменьшению мощности и экономичности двигателя.
Чтобы форсунка впрыскивала топливо с требуемым опереже-
нием, топливный насос высокого давления должен начинать по-
давать топливо еще раньше. Это вызвано необходимостью иметь
некоторое время на нагнетание топлива от насоса к форсунке.
Угол, на который кривошип коленчатого вала не доходит до
ВМТ в момент начала подачи топлива из топливного насоса, на-
зывается углом опережения подачи топлива.
9.3. Элементы системы питания дизеля
Топливный бак установлен на кронштейнах и закреплен хому-
тами на левом лонжероне рамы автомобиля. Он состоит из соеди-
ненных сваркой штампованных половин, изготовленных из ос-
винцованных листов для предохранения от коррозии. Внутри бака
имеются перегородки, предназначенные для уменьшения плеска-
ния топлива при движении автомобиля по плохим дорогам и пред-
отвращения сильных гидравлических ударов по стенкам бака. Эти
удары могут нарушить сварку половин бака. Для заполнения бака
топливом имеется заливная горловина, закрываемая пробкой. На
топливном баке размещен датчик указателя уровня топлива в баке,
а также приемная и сливные трубки топливопровода, расположен-
ные на одном фланце. На приемной трубке внутри бака установ-
лен сетчатый фильтр, предохраняющий топливопровод от засоре-
ния. В нижней части бака имеется отверстие для слива отстоя,
закрываемое пробкой.
Фильтр грубой очистки топлива. Данный фильтр предназначен
для предварительной очистки топлива, поступающего в топлив-
ный насос низкого давления, от крупных механических частиц.
Он установлен во всасывающей магистрали системы питания и
прикреплен болтами к кронштейнам топливного бака.
Фильтр (рис. 9.1, а) имеет корпус 10, прикрепленный к кронш-
тейну топливного бака. К корпусу при помощи фланца 8 и болтов 7
крепится колпак 2. Внутри к корпусу крепятся распределитель топ-
лива 6, корпус 5 сетчатого фильтрующего элемента и сам фильтру-
ющий элемент 4. Под фильтрующим элементом к колпаку 2 точеч-
ной сваркой приварен успокоитель 3. Топливо поступает через шту-
205
Рис. 9.1. Фильтр очистки топлива:
а — грубой: 1 — пробка сливного отверстия; 2 — колпак; 3 — успокоитель; 4 —
фильтрующий элемент; 5 — корпус фильтрующего элемента; 6 — распределитель
топлива; 7 — болт; 8 — фланец; 9 — уплотнительное кольцо; 10 — корпус; б —
тонкой: 1 — болт; 2 — крышка; 3 — фильтрующий элемент; 4 — колпак; 5 —
пробка сливного отверстия; 6, 9 — пружины; 7 — шайба; 8 — пробка клапана;
10 — клапан-жиклер; 11 — пробка
цер канала подачи топлива внутрь корпуса, проходит через распре-
делитель топлива 6 и направляется успокоителем 3 в фильтрующий
элемент 4. Крупные механические частицы и вода оседают на дне
колпака и периодически сливаются через сливное отверстие, зак-
рываемое пробкой 1. Топливо проходит через сетку, дополнительно
очищается от различных механических примесей и через централь-
ное отверстие отводится к топливоподкачивающему насосу.
Фильтр тонкой очистки топлива. На двигателе ЗИЛ-645 фильтр
тонкой очистки (рис. 9.1, б) состоит из крышки 2 и двух колпа-
ков 4, внутри которых приварены центральные трубки, имеющие
в нижней части выход нарубку. Эти отверстия служат для удаления
отстоя и закрываются пробками 5. На трубки надеваются фильтру-
ющие элементы 3, изготовленные из специальной бумаги. Снизу
на этих трубках фильтрующие элементы уплотнены, чтобы топли-
206
во не могло проходить между трубками и элементами. К крышкам
фильтрующие элементы поджимаются пружинами 6.
В крышке фильтра имеется клапан-жиклер 10 с пружиной 9 и
пробкой клапана 8. Этот клапан открывается при избыточном дав-
лении в полости (0,15 ± 0,005) МПа ((1,5 ± 0,05) кгс/см2), и из-
лишнее топливо по сливному трубопроводу стекает в топливный
бачок предпускового подогревателя.
Топливо в фильтры тонкой очистки под давлением поступает
из подкачивающего насоса низкого давления, продавливается че-
рез фильтрующие элементы, где очищается от мельчайших меха-
нических примесей, и через канал в крышке и трубопровод отво-
дится в насос высокого давления.
Фильтры тонкой очистки двигателей ЯМЗ-236 и КамАЗ-740 хотя
и имеют небольшие конструктивные отличия от фильтров двига-
теля ЗИЛ-645, но работают аналогично.
С течением времени фильтрующие элементы засоряются и их
гидравлическое сопротивление возрастает. Поэтому фильтрующие
элементы необходимо периодически заменять, а фильтрующую
сетку фильтра грубой очистки очищать и промывать.
Топливоподкачивающие насосы низкого давления. На дизелях
применяют несколько типов подкачивающих насосов. Все они
крепятся на корпусах насосов высокого давления и приводятся в
работу от кулачкового вала.
На двигателях ЯМЗ-236 и КамАЗ-740.10 устанавливаются топ-
ливоподкачивающие насосы поршневого типа двойного действия.
Основными частями насоса являются корпус 21 (рис. 9.2), в
котором установлен поршень 20. С одной стороны на поршень
действует предварительно сжатая пружина 22, а с другой — шток
толкателя 2. Толкатель 4 при помощи ролика 6 опирается на экс-
центрик 24 кулачкового вала насоса высокого давления. Толкатель
к эксцентрику прижимается предварительно сжатой пружиной 3.
Для подвода топлива в цилиндр насоса служит впускной клапан 19,
а для выпуска сжатого топлива выпускной клапан 7. Полость А
над поршнем при помощи канала 26 сообщается с полостью Б под
поршнем.
Работа насоса. Когда поршень находится в ВМТ, полость Б уже
заполнена топливом. При вращении кулачкового вала эксцентрик
сбегает с толкателя 4, и он под действием пружины 3 опускается.
Под действием пружины 22 поршень 20, опускаясь, давит на топ-
ливо, находящееся в полости Б, и выдавливает его через канал 26
в фильтр тонкой очистки, а оттуда в топливный насос высокого
давления. Одновременно с этим при опускании поршня над ним
создается разрежение, за счет которого открывается впускной кла-
пан 19, и надпоршневая полость А заполняется топливом.
При дальнейшем вращении кулачкового вала эксцентрик под-
нимает роликовый толкатель и поршень. Поршень, поднимаясь,
207
Рис. 9.2. Топливоподкачивающий насос поршневого типа на двигателях
ЯМЗ-236 и КамАЗ-740.10:
а — конструкция; б — схема перепуска топлива; в — схема поступления топлива в
насос и подачи его к фильтру тонкой очистки; 1 — втулка; 2 — шток толкателя; 3,
8, 18, 22 — пружины; 4 — толкатель; 5 — ось ролика; 6 — ролик; 7 — выпускной
клапан; 9, 16 — прокладки; 10, 23 — пробки; 11 — корпус цилиндра; 12 — ци-
линдр; 13, 20— поршни; 14 — шток поршня; 75— рукоятка; 17 — втулка цилин-
дра ручного насоса; 19 — впускной клапан; 21 — корпус насоса; 24 — эксцентрик;
25, 26 — каналы; А — полость над поршнем; Б — полость под поршнем
давит на топливо. Впускной клапан 19 при этом закрывается, а
выпускной клапан 7 открывается, и топливо по каналу частично
идет в насос высокого давления, а частично, за счет создающегося
разрежения в полости Б под поршнем, идет в подпоршневое про-
странство. Затем процесс повторяется.
208
Подача топливоподкачивающего насоса выше, чем расход топ-
лива при работе двигателя. При уменьшении расхода топлива дав-
ление в полости Б повышается, и силы сжатой пружины 22 недо-
статочно для преодоления противодавления топлива. Вследствие
этого активный ход поршня уменьшается и снижается подача топ-
лива насосом. Толкатель 4 при этом свободно перемещается в обе
стороны. По мере увеличения расхода топлива давление в полости
Б уменьшается, активный ход поршня увеличивается, и подача
топлива насосом возрастает.
Ручной привод. Топливный насос, кроме механического, име-
ет ручной привод, предназначенный для заполнения системы
топливом и для удаления из системы воздуха. Ручной привод
состоит из цилиндра 12, внутри которого находится поршень 13
со штоком 14. Снаружи на шток при помощи шпильки закреп-
лена рукоятка 15, которая посредством внутренней резьбы на-
ворачивается на резьбу цилиндра. Насос ручной подкачки рас-
полагается над впускным клапаном топливоподкачивающего на-
соса.
Для привода в работу необходимо отвернуть рукоятку 15 на ци-
линдре 12. При перемещении поршня 13 вверх под ним создается
разряжение, открывается впускной клапан 19, и в цилиндр посту-
пает топливо. При опускании поршня закрывается впускной кла-
пан, под давлением открывается выпускной клапан 7, и топливо
подается через фильтр тонкой очистки в насос высокого давления.
Излишки топлива по сливной трубке возвращаются в топливный
бак автомобиля.
После заполнения системы топливом и удаления воздуха пор-
шень необходимо опустить вниз, а рукоятку 75 обязательно навер-
нуть на резьбовой хвостовик цилиндра. Поршень при этом плотно
прижимается к прокладке 16.
На двигателе ЗИЛ-645 топливоподкачивающий насос (рис. 9.3)
состоит из корпуса 7, поршня 2, толкателя 4 с направляющей труб-
кой 3. В насосе установлено два нагнетательных клапана 5, один
из которых находится в днище поршня, а другой — в корпусе кла-
пана 7. Корпус клапана закрыт крышкой 8. Для подвода и отвода
топлива имеются штуцеры.
Когда эксцентрик сбегает с толкателя, пружина 6 перемещает
поршень. Перед поршнем создается разрежение, открывается на-
гнетательный клапан 5 в корпусе 7. Это пространство заполняется
топливом. Одновременно с этим поршень вытесняет в канал к
фильтру тонкой очистки топливо, находящееся в пространстве за
поршнем.
Затем эксцентрик набегает на толкатель и начинает передви-
гать его в сторону поршня. Поршень под давлением толкателя на-
чинает перемещаться. Нагнетательный клапан в корпусе 7 закры-
вается, а нагнетательный клапан 5 в днище поршня открывается
209
1
2
3
Рис. 9.3. Топливоподкачивающий насос низкого давления на двигателе
ЗИЛ-645:
1 — корпус; 2 — поршень; 3 — направляющая толкателя; 4 — толкатель; 5 —
нагнетательный клапан; б — пружина; 7 — корпус клапана; 8 — крышка
под действием давления, и топливо перетекает в пространство за
поршень. Затем процесс перекачивания топлива повторяется.
Форсунки. Форсунки обеспечивают впрыск мелкораспыленно-
го топлива под определенным давлением в камеры сгорания и чет-
кую отсечку подачи в конце впрыскивания. Давление впрыска топ-
лива находится в пределах 16...20 МПа. Так, у двигателя автомо-
биля ЗИЛ-433100 начало впрыска при давлении (19+0,7) МПа
((190+7) кгс/см2), у двигателей автомобилей КамАЗ-740 и -741 —
при (18+°15) МПа ((180+5) кгс/см2), а у двигателя автомобиля ГАЗ-
4301 начало впрыска при давлении 17,16 МПа (171,6 кгс/см2).
На дизелях применяют форсунки нескольких типов: открытые
и закрытые, с распылителем, имеющим одно, два или несколько
распыляющих отверстий (сопел). Сопла располагаются под опре-
деленными углами, обеспечивающими тонкое распыление топли-
ва. Закрытыми называются форсунки с распыляющими отверсти-
ями, закрытыми при помощи иглы. Эти отверстия открываются
только в момент впрыскивания топлива в камеры сгорания. В на-
стоящее время большинство дизелей имеет распылители форсу-
нок с гидравлически управляемой иглой. Диаметр распыляющих
отверстий 0,34 мм.
Форсунка состоит из корпуса 1 (рис. 9.4) с фильтрующим эле-
ментом 2 и пружины 5. Сверху пружина упирается в опорную та-
релку 4, а снизу, через вкладыш, действует на иглу 9. Пружина
находится в предварительно сжатом состоянии. Давление пружи-
ны регулируется винтом 10. Регулировочный винт удерживается
от самопроизвольного вращения контргайкой 11. Регулировочный
винт имеет дренажный канал для слива просочившегося из корпу-
са распылителя 7 топлива, которое сливается обратно в топлив-
ный бак. Распылитель 7 имеет два распыляющих отверстия (со-
210
9
10
11
Рис. 9.4. Форсунка:
1 — корпус; 2 — фильтр форсунки; 3 — уплотнительное кольцо; 4 — тарелка
пружины; 5 — пружина; 6 — проставка; 7 — корпус распылителя форсунки; 8 —
гайка распылителя; 9 — игла; 10 — регулировочный винт; 11 — контргайка регу-
лировочного винта
пла), которые закрываются иглой 9. Корпус распылителя вместе с
иглой и проставкой 6 крепятся к корпусу форсунки накидной гай-
кой 8. Проставка и корпус иглы фиксируются в одном положении
специальными штифтами. Форсунка установлена’в гнезде головки
цилиндра и закреплена скобой.
У двигателя автомобиля ЗИЛ-5301 корпус форсунки имеет два
прилива с отверстиями для крепления к головке цилиндра бол-
тами.
Топливо к форсунке подается из насоса высокого давления че-
рез канал внутрь корпуса распылителя, давление внутри которого
возрастает. Это давление передается на заплечики иглы. Когда дав-
ление достигает величины 19 МПа (190 кгс/см2), игла, преодоле-
вая сопротивление пружины 5, поднимается, открывая распыляю-
щие отверстия, через которые топливо впрыскивается в камеру
сгорания цилиндра в мелкораспыленном виде.
Устройство и работа форсунок различных дизелей принципи-
ально одинаковы при возможных конструктивных отличиях.
9.4. Система подачи воздуха в двигатель
Система подачи воздуха включает в себя:
• воздушный фильтр;
• патрубок забора воздуха, расположенный в задней части опере-
ния с установленной над ним пластмассовой панелью, предохраня-
ющей от попадания в фильтр влаги и посторонних предметов;
• гофрированный воздухозаборник, соединяющий фильтр с пат-
рубком капота. Наружный воздух поступает непосредственно в воз-
душный фильтр через патрубок забора воздуха.
Воздушный фильтр (рис. 9.5) двухступенчатый, сухого типа, с
инерционной решеткой и автоматическим отсосом пыли. Состоит
из корпуса 8, внутри которого расположен сменный бумажный
211
Рис. 9.5. Воздушный фильтр:
1 — воздухозаборник; 2 — распорная пружина; 3 — фильтрующий элемент; 4 —
уплотнитель; 5 — крышка; 6 — винт; 7 — защелка; 8 — корпус; 9 — патрубок
отсоса пыли; 10 — воздухопровод; 11 — кронштейн; 12 — шплинт дренажного
отверстия; 13 — соединительный патрубок; 14 — хомут; 75 — установочная метка
фильтрующий элемент 3 с уплотнителем 4. Корпус закрывается
крышкой 5, закрепленной винтом 6. Очищенный воздух отводит-
ся в воздушные патрубки двигателя по воздухопроводу 10. На кор-
пусе фильтра имеется патрубок отсоса пыли 9. Забор воздуха осу-
ществляется через воздухозаборник 1 с распорной пружиной 2 и
соединительным патрубком 13. Устанавливается фильтр на крон-
штейне 11. Для правильной установки фильтра имеется устано-
вочная метка 75.
Воздух через воздухозаборник 1 поступает в первую ступень
фильтра с инерционной решеткой для предварительной очистки.
Здесь направление движения потока воздуха резко изменяется, в
результате крупные частицы под действием центробежных сил и
вакуума в патрубке, соединенном с эжектором глушителя, выбра-
сываются в атмосферу. Очищенный от крупных механических ча-
стиц воздух поступает во вторую ступень фильтра с бумажным филь-
трующим элементом. Проникая через поры фильтрующего эле-
мента, воздух оставляет на его поверхности мелкие частицы пыли
и, окончательно очищенный, через трубопроводы поступает в ци-
линдры двигателя.
В системе питания двигателя воздухом на впускном трубопро-
воде установлен индикатор засоренности воздушного фильтра. По
212
мере засорения воздушного фильтра увеличивается разрежение во
впускном трубопроводе. Если разрежение достигает величины
0,007 МПа (0,07 кгс/см2), срабатывает индикатор. При этом в его
смотровом окне появляется красный участок барабана, который
остается в таком положении и после остановки двигателя. Это сиг-
нал к замене воздушного фильтра.
Автоматический отсос пыли осуществляется через патрубок 9.
Система автоматической очистки воздуха от пыли включает в
себя корпус заслонки, рукоятку заслонки, трубу отсоса пыли и
эжектор. Отсос пыли осуществляется за счет разрежения в патруб-
ке, соединенном с эжектором глушителя, а затем она выбрасыва-
ется в атмосферу.
Воздушный фильтр на автомобилях КамАЗ устанавливается сзади
кабины. На автомобиле КамАЗ-5320 он крепится к левому лонже-
рону рамы, на автомобилях КамАЗ-5410 и -5510 фильтр установ-
Рис. 9.6. Система подачи и очистки воздуха дизеля КамАЗ-740:
а — система подачи воздуха; б — воздухоочиститель; 1 — колпак; 2 — труба возду-
хозаборника; 3 — индикатор; 4 — левый впускной трубопровод; 5 — входная
труба; 6 — воздухоочиститель; 7 — патрубок отсоса пыли; 8 — выходная труба; 9 —
борт кузова; 10 — кабина; 11 — корпус воздухоочистителя; 12 — фильтрующий
элемент; 13 — входной патрубок; 14 — уплотнительное кольцо; 75 — защелка
крепления крышки; 16 — держатель фильтрующего элемента; 17 — гайка крерле-
ния фильтрующего элемента; 18 — крышка; 19 — выходной патрубок V
213
лен на колесодержателе. Фильтры снабжены сменным фильтрую-
щим элементом с инерционной решеткой.
Фильтр (рис. 9.6) состоит из корпуса 11, крышки фильтра 18,
фильтрующего элемента 12, патрубка отсоса пыли 7, входного пат-
рубка 13, выходного патрубка 19. Забор воздуха происходит через
трубу воздухозаборника 2, прикрытую колпаком 1. От воздухоза-
борника к фильтру идет входная труба 5, а от воздухоочистителя
6 — выходная труба 8. В левой впускной трубе 4 установлен инди-
катор состояния воздушного фильтра 3. Воздух через воздухоза-
борник поступает внутрь фильтра и проходит через пылеотстой-
ник. Здесь задерживается основная масса крупных частиц пыли,
которые отсасываются через патрубок 7 в глушитель. Затем воздух,
меняя направление, проходит через фильтрующий элемент, где
осуществляется окончательная его очистка. Чистый воздух из воз-
душного фильтра через соединительную трубу поступает к впуск-
ным трубопроводам двигателя.
9.5. Топливный насос высокого давления
Топливный насос высокого давления (ТНВД) обеспечивает рав-
номерную подачу строго дозированных порций топлива в каждый
цилиндр двигателя в соответствии с порядком работы цилиндров
и заданным режимом.
ТНВД оборудован топливоподкачивающим насосом низкого дав-
ления, автоматической муфтой опережения впрыска топлива и
двухрежимным или всережимным механическим регулятором час-
тоты вращения коленчатого вала двигателя. Каждый цилиндр дви-
гателя обслуживается отдельным ТНВД. Для удобства работы и
обслуживания все они собраны в общем корпусе и именуются сек-
циями топливного насоса высокого давления.
Общее устройство ТНВД. Основными деталями ТНВД (рис. 9.7)
является корпус 16, внутри которого на шариковых подшипниках
18 и 25 установлен кулачковый вал 19. Каждая секция насоса име-
ет втулку плунжера 8и плунжер 7. Над втулкой плунжера установ-
лен нагнетательный клапан 6. Втулка плунжера, плунжер и нагне-
тательный клапан с седлом изготовлены с высокой точностью и
представляют собой прецизионные пары, заменять одну деталь на
другую в этой паре не допускается. Замену можно производить
только в комплекте. К верхнему торцу втулки плунжера штуцером
прижато седло нагнетательного клапана. К резьбовому концу шту-
цера с помощью накидной гайки прикреплен топливопровод вы-
сокого давления. Второй конец этого трубопровода соединен с фор-
сункой. Плунжер через роликовый толкатель 75 опирается на ку-
лачки кулачкового вала. Плунжер имеет возвратную пружину 14.
Пружина своим нижним концом через разрезную шайбу действует
214
Рис. 9.7. Топливный насос высокого давления:
1 — рычаг корректора пусковых подач; 2 — фирменная табличка; 3 — вытеснитель
топлива; 4 — штуцер топливного насоса; 5 — пружина нагнетательного клапана;
6 — нагнетательный клапан; 7 — плунжер; 8 — втулка плунжера; 9 — винты выпус-
ка воздуха; 10 — поворотная втулка плунжера; 11 — зубчатый сектор; 12 — зубчатая
рейка; 13 — регулировочные прокладки; 14 — пружина; 15 — толкатель; 16 —
корпус насоса; 17 — ролик толкателя; 18, 25 — шариковые подшипники; 19 —
кулачковый вал; 20 — крышка насоса; 21 — отводящий масляный канал; 22 —
опора кулачкового вала; 23 — подводящий масляный канал; 24 — топливоподкачи-
вающий насос; 26 — уплотнительная манжета; 27 — крышка подшипника; 28 —
муфта опережения впрыскивания топлива; 29 — муфта привода топливного насоса
на плунжер, а верхний конец упирается через шайбу в корпус. На
втулке плунжера имеются впускное и перепускное отверстия. Для
изменения количества подаваемого в цилиндр топлива на плунже-
ре сделана винтовая проточка, а также продольное сверление с
выходом радиального сверления в верхнюю часть винтовой про-
точки. Для управления подачей топлива имеется зубчатая рейка 12
и зубчатый сектор 77, находящиеся в зацеплении. Кулачковый вал
получает вращение от муфты 29 привода топливного насоса.
Работа секции ТНВД. Каждая секция работает от кулачка рас-
пределительного вала 1 (рис. 9.8). На кулачок опирается ролик 3
толкателя 4, помещенного в корпус 2 насоса. На пяту 5 толкателя
опирается плунжер 10. К толкателю плунжер прижимается пружи-
ной 7. Пружина одним концом упирается в опорную шайбу 8, а
через нее в опорную втулку 9. Другой конец пружины опирается
на тарелку 6. Тарелка имеет разрез, а плунжер — кольцевую про-
точку для этой тарелки. Плунжер входит во втулку плунжера 13.
Втулка имеет впускное отверстие 12 и перепускное отверстие 20.
115
Рис. 9.8. Секция ТНВД:
1 — кулачок распределительного вала; 2 — кор-
пус насоса; 3 — ролик толкателя; 4 — толка-
тель; 5 — пята толкателя; 6 — тарелка пружи-
ны; 7 — пружина; 8 — опорная шайба; 9 —
опорная втулка; 10 — плунжер; 11 — штифт;
12 — впускное отверстие; 13 — втулка плунже-
ра; 14 — нагнетательный клапан; 15 — штуцер;
16, 21 — уплотнительные кольца секции; 77 —
корпус секции насоса; 18 — шайба; 19 — спи-
ральная канавка плунжера; 20 — перепускное
отверстие; 22 — рейка; 23 — поворотная втул-
ка плунжера
Над втулкой плунжера устанавливает-
ся штуцер 75 нагнетательного клапа-
на 14. Плунжер имеет поворотную
втулку 23 и зубчатую рейку 22. Для
изменения количества топлива, пода-
ваемого в цилиндр двигателя, на плун-
жере имеется спиральная канавка 19,
а также внутренний продольный ка-
нал с выходом через радиальное свер-
ление в верхнюю часть спиральной
канавки.
Для дальнейшего рассмотрения ра-
боты секции ТНВД переходим к
рис. 9.9. При сбегании кулачка рас-
пределительного вала с роликового
толкателя толкатель опускается. Под действием пружины вслед за
толкателем опускается и плунжер. При опускании плунжер снача-
ла открывает впускное отверстие 1 во втулке 2 плунжера, через
которое за счет давления, создаваемого подкачивающим насосом,
внутрь втулки поступает топливо.
После открытия перепускного отверстия 13 излишки топлива
через канал отвода топлива 12 возвращаются в топливный бак.
При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок на-
чинает набегать на роликовый толкатель и поднимает его, а вместе
с ним поднимается плунжер. При подъеме плунжер сначала зак-
рывает перепускное отверстие 13, а затем и впускное отверстие 1.
Моментом закрытия этого отверстия определяется начало подачи
топлива к форсунке.
После закрытия впускного отверстия давление топлива в над-
плунжерном пространстве возрастает, и, когда оно достигает ве-
личины 1,6... 1,8 МПа (16... 18 кгс/см2), нагнетательный клапан 6,
сжимая пружину 9, отходит от седла клапана 7, и топливо по тру-
бопроводу высокого давления поступает к форсунке. При даль-
216
Рис. 9.9. Плунжерные пары:
а — схемы работы секции ТНВД; б — схемы изменения количества подаваемого
топлива; I — впуск топлива; II— начало подачи; III— конец подачи; IV— макси-
мальная подача; V — половинная подача; VI — отсутствие подачи; 1 — впускное
отверстие; 2 — втулка плунжера; 3 — плунжер; 4 — надплунжерное пространство;
5 — разгрузочный поясок нагнетательного клапана; 6 — нагнетательный клапан;
7 — седло нагнетательного клапана; 8 — штуцер; 9 — пружина нагнетательного
клапана; 10 — канал подвода топлива; 11 — спиральная канавка на плунжере;
12 — канал отвода топлива; 13 — перепускное отверстие; 14 — осевое отверстие в
плунжере; 15 — диаметральное отверстие в плунжере
нейшем движении плунжера вверх давление в топливопроводе воз-
растает, и при достижении величины 16... 19 МПа (160... 190 кгс/см2)
происходит впрыск топлива форсункой в камеру сгорания. Про-
должая движение вверх, плунжер своей винтовой спиральной ка-
навкой 11 открывает перепускное отверстие 13 во втулке, соеди-
ненное с отводным каналом 12. При открытии выходного канала
топливо из надплунжерного пространства через осевое отверстие 14
в плунжере и диаметральное отверстие 15 отводится в топливный
бак. Давление топлива над плунжером резко уменьшается^ и на-
гнетательный клапан под действием пружины закрывается. При
опускании клапана до посадки на седло происходит увеличение
объема пространства за клапаном и резкое падение давления в
217
трубопроводе. Этим обеспечивается быстрая посадка в седло иглы
распылителя форсунки и резкая отсечка подачи топлива в цилиндр.
Количество подаваемого плунжером топлива определяется дли-
ной хода нагнетания, который изменяется поворотом плунжера
относительно втулки, т. е. изменением положения спиральной ка-
навки 77 на плунжере относительно канала отвода топлива 12. Чем
раньше спиральная канавка совпадает с каналом отвода топлива,
тем меньше топлива будет впрыснуто в цилиндр и, следовательно,
будет меньше частота вращения коленчатого вала двигателя, и на-
оборот.
Остановка работающего двигателя осуществляется с помощью
тросика, который связан с рычагом останова и кнопкой управле-
ния, размещенной в кабине водителя. Для того чтобы остановить
работающий двигатель, нужно до отказа вытянуть кнопку остано-
ва двигателя. Рычаг останова при этом поворачивается и через палец
воздействует на рычаг выключения подачи. Рычаг, перемещаясь,
воздействует на рычаг регулятора и рейки посредством пальцев и
рычага реек. Рейки выводятся в положение выключения подачи, и
двигатель останавливается.
9.6. Автоматическая муфта опережения впрыска топлива
Автоматическая муфта центробежного типа, прямого действия,
с установочным углом опережения впрыска 18° (рис. 9.10) пред-
назначена для автоматического изменения момента впрыска топ-
лива в цилиндры в зависимости от частоты вращения коленчатого
вала двигателя. Муфта установлена на коническом конце кулачко-
вого вала 18насоса высокого давления на сегментной шпонке 77и
крепится кольцевой гайкой 9 и пружинной шайбой 16. Она изме-
няет момент впрыска топлива за счет дополнительного поворота
кулачкового вала насоса во время работы в ту или другую сторону
относительно вала привода насоса.
Автоматическая муфта состоит из корпуса 13, ведущей 5 и ве-
домой 1 полумуфт, грузов муфты 75, осей грузов 2, пружин муф-
ты 4, пальцев ведущей полумуфты 14. Корпус муфты крепится на
ведомой полумуфте. На переднем конце корпуса просверлены два
отверстия для заполнения муфты маслом, применяемым для сма-
зывания двигателя. Масло заливается через отверстие, располо-
женное вверху, до появления его через другое отверстие. Отвер-
стия закрыты винтами с уплотнительными шайбами.
При увеличении числа оборотов коленчатого вала двигателя
грузы муфты под действием центробежных сил, преодолевая со-
противление своих пружин, расходятся. При расхождении грузы,
поворачиваясь вокруг осей, будут скользить по пальцам ведущей
полумуфты. При этом расстояние между осями ведомой полумуф-
218
Рис. 9.10. Автоматическая муфта опережения впрыска топлива:
а — конструкция; б — детали; 1 — ведомая полумуфта; 2 — ось груза; 3 — уплот-
нительное кольцо; 4 — пружина; 5 — ведущая полумуфта; 6 — винт; 7 — втулка
ведущей полумуфты; 8, 12 — самоподвижные сальники; 9 — гайка крепления
муфты; 10 — ступица ведомой полумуфты; 11 — шип; 13 — корпус; 14 — палец
ведущей полумуфты; 15 — груз; 16 — пружинная шайба; 17 —- шпонка; 18 —
кулачковый вал топливного насоса; 19 — проставка; А — криволинейная поверх-
ность груза
ты и пальцами ведущей полумуфты уменьшается, в результате чего
ведомая полумуфта поворачивается относительно ведущей на оп-
ределенный угол. Поворот кулачкового вала насоса на такой же
угол приводит к увеличению угла опережения впрыска топлива.
При уменьшении числа оборотов коленчатого вала двигателя
грузы сходятся под действием пружин, так как центробежная сцл"а
грузов уменьшается. Ведомая полумуфта поворачивается относи-
тельно ведущей в сторону, противоположную вращению; и тем
самым угол опережения впрыска топлива уменьшается./
219
9.7. Двухрежимный регулятор частоты вращения
коленчатого вала
На двигателях ЗИЛ-645 устанавливают двухрежимный регуля-
тор. Он задает минимальную частоту вращения коленчатого вала
двигателя (600 об/мин) и ограничивает его максимальную частоту
вращения в пределах 2800 об/мин.
Регулятор частоты вращения устанавливается на ТНВД 1
(рис. 9.11). К нему крепится корпус регулятора 11. На конусном
Рис. 9.11. Двухрежимный регулятор частоты вращения:
1 — насос высокого давления; 2 — крышка; 3 — регулировочный болт; 4 — крышка
регулятора; 5 — кулиса; 6 — палец направляющего ползуна; 7 — нижний ползун;
8 — ось кулисы; 9 — ползун углового рычага; 10 — угловой рычаг регулятора; 11 —
корпус регулятора; 12 — ось груза; 13 — груз регулятора; 14, 16 — крестовины; 15 —
демпфер; 17 — гайка фиксации крестовины; 18 — упорная шайба; 19 — ось кресто-
вины; 20 — пружины; 21 — тарелка пружин; 22 — резиновое уплотнение
220
конце кулачкового вала при помощи упорной шайбы 18 и гайки
фиксации крестовины 17 закреплены крестовина 14 и крестови-
на 16 с демпфером 75. На оси 12 установлен груз 13 с угловым
рычагом 10.
Принцип работы регулятора основан на действии центробеж-
ных сил грузов, которые через рычаги и шарнирное соединение
вызывают перемещение рейки топливного насоса.
Подача топлива в диапазоне от минимальной частоты враще-
ния коленчатого вала двигателя до максимальной регулируется
водителем путем нажатия на педаль подачи топлива. При частоте
вращения выше 2800 об/мин центробежные силы грузов преодо-
левают сопротивление предварительно сжатых пружин и передви-
гают рейку топливного насоса, резко уменьшая подачу топлива, в
результате чего частота вращения коленчатого вала двигателя сни-
жается.
9.8. Всережимный регулятор частоты вращения
коленчатого вала
Регулятор предназначен для поддержания любого заданного чис-
ла оборотов коленчатого вала двигателя путем автоматического из-
менения количества подаваемого в цилиндр топлива в зависимос-
ти от нагрузки.
Регулятор приводится в работу от кулачкового вала 1 (рис. 9.12)
насоса высокого давления через шестерни 6 и 7. Шестерня 7 уста-
новлена на оси муфты 5. На крестовине 8 установлены грузы 9.
Муфта 5 через упорный шариковый подшипник 4 пятой действует
через ось 3 на рычаг рейки 10.
При вращении валика крестовины 8 грузы 9 расходятся под
действием центробежных сил и отжимают муфту 5, которая через
упорный подшипник 4 и ось 3 пяты поворачивает рычаг 22. На
одном валу с рычагом. 22 расположен рычаг 18, связанный через
пружину 77 с рычагом 12. На ось 3 пяты надет рычаг 10 рейки,
один конец которого соединен с кулисой 2, а другой, при помощи
тяги 13, с рейкой 14 топливного насоса.
Если нагрузка на двигатель уменьшается, а подача топлива в
цилиндр остается неизменной, то, естественно, частота вращения
коленчатого вала должна увеличиться. При этом грузы 9 регулято-
ра разойдутся и через систему рычагов переместят рейку 14 в сто-
рону уменьшения подачи топлива. Это будет продолжаться до тек
пор, пока центробежные силы грузов не уравновесятся силой пру-
жины 77. 7
Если нагрузка на двигатель увеличивается при неизменной по-
даче топлива, то частота вращения коленчатого вала уменьшается,
грузы регулятора под действием пружины 77 сходятся и через си-
221
Рис. 9.12. Всережимный регулятор частоты вращения коленчатого вала
дизеля:
1 — кулачковый вал; 2 — кулиса; 3 — ось пяты; 4 — упорный подшипник; 5 —
муфта; 6, 7 — шестерни; 8 — крестовина грузов; 9 — грузы; 10 — рычаг рейки;
11 — пружина; 12, 22 — рычаги; 13 — тяга; 14 — рейка; 75 — болт ограничения
максимального скоростного режима; 16 — рычаг управления; 17 — винт регули-
ровки минимальных оборотов холостого хода; 18 — двуплечий рычаг; 19 — винт
двуплечего рычага; 20 — винт буферной пружины; 21 — винт регулировки пода-
чи топлива; 23 — корректор; 24 — рычаг выключения подачи; 25 — регулировоч-
ный винт
стему рычагов воздействуют на рейку насоса, обеспечивая увели-
чение подачи топлива.
Необходимый скоростной режим работы двигателя устанавли-
вается рычагом 16, связанным при помощи тяг с педалью управле-
ния топливным насосом в кабине водителя. При нажатии на пе-
даль рычаг 16 поворачивается на некоторый угол влево, натяжение
пружины 11 увеличивается и рейка под действием пружины пере-
222
мешается в сторону увеличения подачи топлива. Частота враще-
ния коленчатого вала двигателя при этом увеличивается до тех
пор, пока центробежная сила грузов не уравновесит силу натяже-
ния пружины.
Привод управления подачей топлива автомобиля ЗИЛ-645 осуще-
ствляется от педали подачи топлива с помощью валика с рычагом
через пневматический цилиндр, промежуточный рычаг и тягу к
рычагу топливного насоса высокого давления.
Управление подачей топлива может также осуществляться с
помощью ручки ручного управления, находящейся на кронштей-
не крепления тяг. При включении моторного тормоза в пневмати-
ческий цилиндр поступает воздух из воздушного баллона тормоз-
ной системы. Под действием сжатого воздуха в цилиндре переме-
щается поршень со штоком и воздействует через промежуточный
рычаг и тягу на рычаг регулятора топливного насоса, переводя его
в положение «Стоп».
Контрольные вопросы
1. Что такое цетановое число и как оно влияет на работу двигателя?
2. Как происходит смесеобразование у дизелей?
3. Назовите элементы системы питания у дизеля.
4. Объясните назначение, устройство и работу фильтров грубой и тон-
кой очистки топлива.Х
5. Объясните назначение, устройство и работу топливоподкачивающе-
го насоса. \
6. Объясните назначение, устройство и работу форсунки.
7. Объясните назначение^устройство и работу воздушного фильтра.
8. Объясните назначение, устройство и работу топливного насоса вы-
сокого давления.
9. Объясните назначение, устройство и работу двухрежимного и все-
режимного регуляторов частоты вращения коленчатого вала двигателя.
РАЗДЕЛ II
ТРАНСМИССИЯ АВТОМОБИЛЯ
Глава 10
НАЗНАЧЕНИЕ И ТИПЫ ТРАНСМИССИЙ
10.1. Общие сведения
Трансмиссией называется силовая передача, осуществляющая
связь двигателя с ведущими колесами автомобиля. Трансмиссия
предназначена для передачи крутящего момента с коленчатого вала
двигателя на ведущие колеса, а также для изменения величины
этого момента. Кроме того, трансмиссия обеспечивает движение
автомобиля задним ходом.
Устройство трансмиссии зависит от количества ведущих мос-
тов и их расположения. Трансмиссия может иметь:
• один задний ведущий мост;
• два ведущих моста — передний и задний;
• два задних ведущих моста и один передний управляемый;
• три ведущих моста: два задних и один передний;
• четыре ведущих моста.
Конструкция трансмиссии зависит от типа автомобиля, его на-
значения и взаимного расположения двигателя и ведущих колес.
Характер изменения передаваемого крутящего момента в разных
типах трансмиссий различен. Трансмиссия и ее техническое состо-
яние значительно влияют на эксплуатационные свойства автомоби-
ля. Так, при ухудшении технического состояния механизмов транс-
миссии и нарушении регулировок в сцеплении, главной передаче и
дифференциале повышается сопротивление движению автомобиля
и ухудшаются тягово-скоростные свойства, проходимость, эколо-
гичность автомобиля, снижается топливная экономичность.
10.2. Типы трансмиссий
По характеру связей между двигателем и ведущими колесами, а
также по способу преобразования крутящего момента трансмис-
224
сии делятся на механические, комбинированные (гидромехани-
ческие), электромеханические и гидрообъемные.
Наибольшее распространение получили механические трансмис-
сии, выполненные по различным схемам в зависимости от общей
компоновки агрегатов автомобиля, включая располодение двига-
теля и ведущих колес.
Если автомобиль имеет один задний ведущий мост (рис. 10.1, а),
то его трансмиссия состоит из сцепления 1, коробки передач 2,
карданного вала 3 и заднего моста 4, в котором находится главная
передача, дифференциал и полуоси (приводные валы колес). Та-
кой тип трансмиссии применяется на легковых и грузовых авто-
мобилях. На легковых автомобилях с передним ведущим мостом
трансмиссия состоит из сцепления, главной передачи и диффе-
ренциала, объединенных в одном корпусе коробки передач. Вра-
щение от дифференциала передается на передние ведущие колеса
при помощи приводных валов с карданами равных угловых скоро-
стей.
Если у автомобиля два моста и оба ведущие (рис. 10.1, б), то на
них дополнительно устанавливается раздаточная коробка 7, объе-
диненная с дополнительной коробкой передач. В трансмиссию та-
кого автомобиля входит также^ карданная передача к переднему
ведущему мосту, в котором имеется главная передача, дифферен-
циал и приводные валы колес. \
Автомобили с двумя задними ведущими мостами и передним
управляемым (рис. 10.1, в) имеют средний проходной мост, т.е.
карданная передача от коробки передач соединяется с ведущим
валом главной передачи. К этому же валу присоединяется кардан-
ная передача и к заднему ведущему мосту.
Если кроме двух задних ведущих мостов автомобиль имеет еще
и передний ведущий мост 5 (рис. 10.1, г), то в трансмиссии уста-
навливается раздаточная коробка 7. От нее карданные передачи
идут по отдельности к каждому заднему и к переднему мостам.
Существует и другая схема: крутящий момент передается от разда-
точной коробки на задний мост через проходной средний мост
(рис. 10.1, д).
На автомобилях с четырьмя ведущими мостами (рис. 10.1, <?),
как правило, устанавливается два двигателя, каждый из которых
передает крутящий момент на два ведущих моста. Трансмиссия
таких автомобилей включает в себя два комплекта механизмов,
которые имеют автомобили с двумя задними мостами. Каждый
комплект обслуживает свой двигатель. Эти автомобили при необ-
ходимости могут работать вместе или поочередно то на одном, то
на другом двигателе.
Для характеристики автомобилей используют колесную форму-
лу, в которой первая цифра указывает общее число колес, а вто-
рая — число ведущих колес.
8 Пехальский
225
226
Рис. 10.1. Схемы трансмиссий автомобилей:
а — с одним задним ведущим мостом, б — с передним и задним ведущими моста-
ми, в — с двумя задними ведущими мостами; г и д — с тремя ведущими мостами;
е — с четырьмя ведущими мостами; 1 — сцепление, 2 — коробка передач, 3, 6 —
карданные валы; 4, 8 — задние ведущие мосты; 5 — передний ведущий мост; 7 —
раздаточная коробка
Автомобиль с двумя мостами, из которых только один веду-
щий, имеет колесную формулу 4x2. Если оба моста — ведущие, то
колесная формула будет 4x4.
Автомобили КамАЗ, у которых два задних ведущих моста и один
передний управляемый мост, имеют колесную формулу 6x4.
Если автомобиль имеет все три ведущих моста, то его колесная
формула 6x6. Соответственно автомобиль с четырьмя ведущими
мостами имеет колесную формулу 8x8.
Кроме описанных выше типов механической трансмиссии су-
ществует гидромеханическая трансмиссия. Из бесступенчатых транс-
миссий различных типов наибольшее распространение имеют гид-
ромеханические коробки передач. Они состоят из гидродинами-
ческого бесступенчатого преобразователя крутящего момента (гид-
ротрансформатора) ^механической планетарной коробки пере-
дач. Основными преимуществами таких трансмиссий являются:
• обеспечение полной загоузки двигателя на рабочих режимах;
• автоматическая трансформация передаваемого крутящего мо-
мента;
• возможность автоматического переключения передач.
К недостаткам можно отнести сложность конструкции, более
низкий коэффициент полезного действия и большую стоимость.
Еще одним видом трансмиссии является электромеханическая
трансмиссия. В ней сцепление, коробка передач, а иногда и ос-
тальные агрегаты трансмиссии заменяются генератором и элект-
родвигателем (или несколькими электродвигателями). Электроме-
ханические трансмиссии могут работать на постоянном или пере-
менном токе. Трансмиссии на переменном токе компактнее и лег-
че, но не обеспечивают бесступенчатого регулирования крутящего
момента. Поэтому электромеханические трансмиссии, как прави-
ло, работают на постоянном токе. Кроме того, эти трансмиссии
могут иметь один тяговый электродвигатель или несколько, рас-
положенных в каждом ведущем колесе.
Контрольные вопросы
1. Каково назначение трансмиссии автомобиля?
2. Перечислите основные механизмы трансмиссии.
Глава 11
СЦЕПЛЕНИЕ
11.1. Общее устройство
Сцепление обеспечивает плавное трогание автомобиля с места,
временное разобщение коленчатого вала двигателя с коробкой
передач при переключении передач, а также разобщение двигате-
ля с трансмиссией при торможении до полной остановки без пре-
кращения работы самого двигателя. Замедление скорости движе-
ния автомобиля до 10... 12 км/ч рекомендуется проводить без вы-
ключения сцепления. При этом функция замедления движения
частично переносится с тормозов на двигатель, благодаря чему тор-
моза будут меньше изнашиваться. Кроме того, сцепление за счет
пробуксовки предохраняет трансмиссию от перегрузок инерцион-
ным моментом при резких торможениях. Сцепление должно обес-
печивать передачу вращения при движении автомобиля без про-
буксовки. На отечественных автомобилях устанавливаются сухие
фрикционные сцепления, в которых используется сила трения су-
хих поверхностей.
Сцепления по числу ведомых и ведущих дисков могут быть одно-
и двухдисковые. Однодисковые сцепления получили наибольшее
применение на легковых автомобилях, а также на грузовых малой
и средней грузоподъемности. Такие же сцепления устанавливают-
ся на автобусах особо малого, малого и среднего классов.
Однодисковые сцепления наиболее просты по устройству, не-
дороги, обеспечивают хороший отвод теплоты от ведомых и веду-
щих дисков, надежны в работе. При малых размерах и массе отли-
чаются высокой износостойкостью и удобны для проведения регу-
лировочных работ и технического обслуживания.
Недостатком однодисковых сцеплений является то, что для пе-
редачи значительного крутящего момента приходится увеличивать
размеры ведомых и ведущих дисков и количество пружин. Это
требует увеличения мускульных усилий водителя для выключения
сцепления и применения различных усилителей.
На автомобилях большой и особо большой грузоподъемности
применяются двухдисковые сцепления. Увеличение числа трущихся
поверхностей позволяет передавать большой крутящий момент без
пробуксовывания дисков.
Сцепление подразделяется на механизм сцепления и на привод
выключения механизма сцепления.
228
11.2. Сцепление автомобиля ЗИЛ-431410
Механизм сцепления. На автомобиле установлено однодиско-
вое сухое сцепление с периферийным расположением пружин и
механическим приводом выключения сцепления.
Кожух сцепления 3 (рис. 11.1) стальной штампованный с че-
тырьмя лапами. В каждой лапе имеется по два отверстия для креп-
ления через них кожуха к маховику 2. Нажимной диск 7 отливает-
ся из чугуна. Поверхность, обращенная к маховику, тщательно об-
работана. На другой стороне отлиты четыре проушины для присо-
единения рычагов при помощи пальцев 18 и игольчатых подшип-
ников 17. К этим же рычагам при помощи пальцев 18 присоедине-
ны вилки. Стержень вилок пропущен через отверстие в кожухе, и
на них навернуты полусферические гайки. Между пальцами присо-
единения вилок и рычагами также имеется игольчатый подшип-
ник 17.
Внутренние концы всех четырех рычагов 22 должны находить-
ся строго в одной плоскости. Если это условие не выполняется
хотя бы для одного>рычага, работа сцепления будет нарушена. Для
равномерного распределения усилия нажимных пружин 9 по все-
му нажимному диску Уца нем имеются установочные пальцы. На
них первоначально надевацхгся теплоизолирующие шайбы, а за-
тем пружины. Чтобы предотвратцть перекосы пружин, кожух сцеп-
ления против установочных пальцеЕГимеет проштампованные от-
верстия с внутренними буртиками. Эти буртики и предотвращают
перекосы пружин. Для более надежной передачи вращения с ко-
жуха на нажимной диск они соединяются пружинными пластина-
ми 5.
Ведомый диск 8 представляет собой тонкий стальной диск, к
которому с обеих сторон приклепываются фрикционные наклад-
ки из прессованной асбестовой крошки. Стальной диск имеет не-
сколько разрезов для предотвращения коробления. Коробление
диска возможно при пробуксовке сцепления, когда диск сильно
нагревается.
При резком изменении частоты вращения коленчатого вала в
трансмиссии автомобиля возникают крутильные колебания, спо-
собствующие ослаблению креплений, износу отдельных деталей и
механизмов, а также поломке зубьев шестерен. Для уменьшения
вредных последствий на ведомых дисках сцеплений устраиваются
гасители крутильных колебаний (рис. 11.2).
Ступица 8 ведомого диска не имеет жесткой связи с диском.
Она имеет внутренние шлицы для соединения со шлицами веду-
щего вала коробки передач и устанавливается внутри стального
ведомого диска. С одной из сторон ведомого диска устанавливает-
ся кольцо гасителя 6. На кольце гасителя и на ведомом диске за-
клепками закреплены стальные фрикционные пластины 1. По обе
229
16 3 171819 20 21
Рис. 11.1. Сцепление автомобиля ЗИЛ-431410:
1 — крышка картера сцепления; 2 — маховик; 3 — кожух сцепления; 4 — заклепка
крепления пружинных пластин к кожуху сцепления; 5 — пружинные пластины;
6 — болт крепления пружинных пластин к нажимному диску; 7 — нажимной
диск; 8 — ведомый диск; 9 — нажимная пружина; 10 — болт крепления маховика
к фланцу коленчатого вала; 11 — передний подшипник ведущего вала коробки
передач; 12 — коленчатый вал; 13 — масленка переднего подшипника ведущего
вала; 14 — пружина гасителя крутильных колебаний; 15 — балансировочный гру-
зик; 16 — картер маховика и сцепления; 17— игольчатый подшипник; 18— палец
крепления рычага к опорной вилке; 19 — опорная вилка рычага выключения;
20 — гайка со сферической поверхностью; 21 — упорная пластина; 22 — рычаг
выключения; 23 — упорный шариковый подшипник муфты выключения; 24 —
ведущий вал коробки передач; 25 — вилка выключения сцепления
230
с © с
Рис. 11.2. Гаси
ь крутильных колебаний:
1 — стальные фрикционные пластины гас ; 2 — маслоотражатель; 3 — диск
гасителя; 4 — ведомый диск; 5 — фрикционная накладка ведомого диска; 6 —
кольцо гасителя; 7 — опорная пластина пружины гасителя; 8 — ступица ведомого
диска
©
стороны фланца ступицы и ведомого диска устанавливаются дис-
ки гасителя 3 и маслоотражатели 2. Маслоотражатели, диски гаси-
теля и фланец ступицы соединяются друг с другом заклепками.
При таком креплении ведомый диск оказывается свободным и
может поворачиваться на некоторый угол относительно ступицы.
В дисках гасителя 5, кольце гасителя 6 и ведомом диске 4 устрое-
ны окна, в которые вставляются пружины с опорными пластина-
ми 7. Пружины находятся в предварительно сжатом, но не до кон-
ца, состоянии.
Возвращаемся к рис. 11.1. При работающем двигателе враще-
ние маховика передается через болты на кожух сцепления J, а с
него через заклепки 4 на пружинные пластины 5 и через болты 6
на нажимной диск. С нажимного диска 7 вращение за счет тре-
ния передается на фрикционные накладки и на стальной диск,
далее через пружины 14 гасителя крутильных колебаний на дис-
ки гасителя 3 (см. рис. 11.2), через заклепки на фланец ступицы,
на ступицу и через шлицы на ведущий вал коробки передач. При
резком изменении частоты вращения пружины гасителя сжима-
ются и за счет этого несколько уменьшаются крутильные колеба-
ния.
231
Привод выключения сцепления. На автомобиле ЗИЛ-431410 при-
вод выключения сцепления механический (рис. 11.3). Педаль 19
выключения сцепления при помощи стяжного болта закреплена
на конце вала 6. Вал поворачивается в кронштейне 5. Для умень-
шения износа вала и кронштейна на валу встроена масленка 8.
Через нее по продольному каналу и радиальному сверлению кон-
систентная смазка подается на трущиеся поверхности. На другом
конце вала 6 закреплен рычаг 4, к которому при помощи пальца
присоединена тяга Рот рычага вилки И. Длину тяги можно изме-
нить при помощи шаровой гайки 10 во время регулировки свобод-
ного хода педали. В исходном положении педаль удерживается
пружиной 15. Вилка выключения сцепления 16 опирается на пле-
чики муфты выключения сцепления 1. В исходное положение муфта
возвращается оттяжной пружиной 2. На муфте напрессован упор-
1 — муфта выключения сцепления; 2 — оттяжная пружина; 3 — рычаг выключе-
ния; 4 — рычаг; 5 — кронштейн; 6 — вал; 7 — продольная балка рамы автомобиля;
8, 12 — масленки; 9 — тяга выключения сцепления; 10 — шаровая гайка; 11 —
рычаг вилки; 13 — подшипник вилки; 14 — нижняя часть педали; 15 — оттяжная
пружина; 16 — вилка выключения сцепления; 17 — верхняя часть педали; 18 —
резиновый уплотнитель; 19 — рычаг педали
232
ный шариковый подшипник. Между этим подшипником и внут-
ренними концами рычагов сцепления для свободного хода педали
оставляется зазор в 3...4 мм.
Для выключения сцепления необходимо нажать на педаль 19.
При этом рычаг 4 при помощи тяги 9 повернет рычаг 11 вилки,
вилка передвинет муфту выключения сцепления 7 по направляю-
щей втулке ведущего вала коробки передач. Упорный шариковый
подшипник одновременно нажмет на рычаги и отведет нажимной
диск от ведомого — передача вращения с маховика на ведомый
диск прекратится.
11.3. Сцепление автомобилей «ГАЗель»
На автомобилях семейства «ГАЗель» устанавливается сцепле-
ние рычажного типа диаметром 225 мм или усиленное сцепление
диафрагменного типа диаметром 240 мм.
Сцепление рычажного тира имеет три основные части: кожух 4,
нажимной диск 23 и ведомыйкдиск 2 (рис. 11.4).
Кожух сцепления стальной, тйтдмпованный, имеет три лапы для
крепления к маховику. В каждой лапСладполнено по два отверстия
для болтов.
Нажимной диск 23 чугунный, литой. Поверхность, обращенная
к ведомому диску 2, тщательно обработана. Нажимной диск при-
жимается к маховику усилием девяти двойных пружин 5 и 10. В пру-
жинных кожухах нажимного диска установлены три рычага вы-
ключения сцепления 22. К рычагам при помощи пальцев присоеди-
нены опорные вилки 17. Для уменьшения износа в отверстия рыча-
гов вставлены игольчатые подшипники. Рычаги с помощью вилок
и сферических гаек закреплены на кожухе сцепления. Под нажим-
ными пружинами уложены теплоизолирующие шайбы 3. Внутрен-
ние концы рычагов должны находиться строго в одной плоскости.
Их положение регулируется при помощи регулировочных гаек 14.
Ведомый диск сцепления объединен с гасителем крутильных
колебаний (рис. 11.5). Ступица диска 72 изготовлена заодно с флан-
цем. Во фланце выполнено шесть окон для пружин 9 демпфера
крутильных колебаний и шесть вырезов для прохода пальцев 10,
соединяющих диск гасителя 77 с диском сцепления 6. К диску 6
приклепаны заклепками 5 пластинчатые пружины 8. Пластинча-
тые пружины имеют две волны, направленные в противополож-
ные стороны. К волне, направленной в одну сторону, приклепы-
вается заклепками 4 фрикционная накладка 7. Другая фрикцион-
ная накладка приклепывается с другой стороны к другой волне
пластинчатой пружины. Такая конструкция пружины обеспечива-
ет более плавное включение сцепления. Фрикционные накладки
имеют прорези для быстрого удаления с трущихся поверхностей
233
Рис. 11.4. Сцепление рычажного типа и привод выключения сцепления:
1 - - картер; 2 — ведомый диск; 3 — теплоизолирующая шайба; 4 — кожух; 5, 10 —
пружины; 6 — главный цилиндр; 7 — оттяжная пружина педали; 8 — толкатель
главного цилиндра; 9 — педаль; 11 — подшипник выключения сцепления; 12 —
муфта выключения сцепления; 13 — защитные поролоновые кольца; 14 - - регули-
ровочная гайка; 75 — шаровая опора; 16 — коническая пружина; 17 — опорная
вилка; 18 — вилка выключения сцепления; 19 — толкатель рабочего цилиндра;
20 — рабочий цилиндр; 27 — маховик; 22 — рычаг выключения сцепления; 23 —
нажимной диск
продуктов трения. Заклепки 4 изготавливаются из мягкого метал-
ла. Головки заклепок должны быть утоплены впотай.
Вырезы для пальцев 10 во фланце ступицы имеют больший
диаметр, чем заклепки. Это дает возможность ведомому диску по-
234
чатая пружина; 9 — пружина демпфера; 10 — палец; 11 — диск гасителя; 12 —
ступица; 13 — балансировочный грузик
ворачиваться относительно ступицы на некоторый угол при рез-
ких изменениях частоты вращения коленчатого вала и частично
гасить крутильные колебания.
Привод выключения сцепления гидравлический, состоит из глав-
ного цилиндра 6, педали и рабочего цилиндра 20 (см. рис. 11.4).
Главный цилиндр привода выключения сцепления (рис. 11.6) со-
стоит из корпуса 5, внутри которого помещен фигурный поршень 2.
Для предотвращения утечки жидкости задняя часть поршня уп-
лотнена резиновой манжетой 1. От выхода из цилиндра поршень
удерживается стопорным кольцом 14. От попадания пыли и грязи
цилиндр защищен резиновым чехлом 16, одна сторона которого
надета на цилиндр, а другая — на толкатель 17. Толкатель имеет
проушину 19 для соединения с педалью. Толкатель и проушина
соединяются на резьбе и удерживаются от самопроизвольного вра-
щения контргайкой 18. Между толкателем и поршнем должен быть
зазор 0,3...0,9 мм, регулируемый изменением длины толкателя.
В головке поршня имеются сквозные каналы, прикрываемые
пластинкой 3. Клапан прижимается к головке поршня пружиной 6
через резиновую манжету 4. Для выхода жидкости из главного ци-
линдра имеется клапан 9.
Запас жидкости содержится в резервуаре корпуса 12, закрытом
крышкой 10. В крышке имеются вентиляционные отверстия для
235
Рис. 11.6. Главный цилиндр привода выключения сцепления:
1, 4 — манжеты; 2 — поршень; 3 — пластинка; 5 — корпус главного цилиндра; 6 --
пружина; 7 — упорное кольцо; 8 — обойма клапана; 9 — клапан; 10 — крышка;
11 — отражатель; 12 — резервуар главного цилиндра; 13 — штуцер; 14 — стопор-
ное кольцо; 15 — упорная шайба; 16 — чехол; 17 — толкатель рабочего цилиндра;
18— контргайка; 19— проушина; А — компенсационное отверстие; Б — перепуск-
ное отверстие
поддержания в резервуаре атмосферного давления. Чтобы жидкость
не выплескивалась через вентиляционные отверстия, на крышке
имеется отражатель 11. Резервуар крепится к корпусу при помощи
штуцера 13. Жидкость из резервуара в цилиндр поступает через
компенсационное А и перепускное Б отверстия. Компенсацион-
ное отверстие сообщает резервуар с рабочей зоной цилиндра, а
перепускное — с нерабочей зоной цилиндра.
Педаль при выключении сцепления перемещает поршень 2 че-
рез проушину 19 и толкатель 17. Передвигаясь, поршень резино-
вой манжетой закрывает компенсационное отверстие и после это-
го вытесняет жидкость через клапан 9 в рабочий цилиндр.
Если в рабочем цилиндре имеется воздух, то выключить сцеп-
ление при первом нажатии на педаль невозможно. В этом случае
необходимо быстро отпустить педаль сцепления и сразу же по-
вторно нажать. Когда водитель отпускает педаль, поршень главно-
го цилиндра под действием пружины 6 быстро возвращается в ис-
ходное положение. В рабочей зоне цилиндра создается разреже-
ние, и за счет этого разрежения, а также давления в резервуаре
жидкость проходит через пластинчатый клапан 5, отгибает края
манжеты 4 и заполняет рабочую зону цилиндра. При быстром по-
236
10 9 8 7
Рис. 11.7. Рабочий цилиндр привода выключения сцепления:
1 — защитный колпачок; 2 — клапан прокачки; 3 — пружинное кольцо; 4 —
защитное кольцо; 5 — чехол; 6 — толкатель; 7 — манжета; 8 — поршень; 9 —
корпус цилиндра; 10 — пружина
вторном нажатии на педаль в рабочий цилиндр подается дополни-
тельное количество жидкости и обеспечивается выключение сцеп-
ления.
Рабочий цилиндр привода выключения сцепления (рис. 11.7)
состоит из корпуса^, внутри которого находится поршень 8, уплот-
ненный резиновымилиднжетами 7. Толкатель 6 соприкасается с
поршнем. Резиновый гофрированный чехол 5 и защитное коль-
цо 4 защищают цилиндр от загрязнения. Чехол удерживается на
корпусе пружинным кольцом 3. Жидкость в цилиндр подводится
по трубопроводу от главного цилиндра, для чего на корпусе име-
ется штуцер. Для удаления случайно попавшего в цилиндр возду-
ха установлен клапан прокачки 2, закрытый защитным колпач-
ком 7.
Сцепление диафрагменного типа состоит из кожуха 16(рис. 11.8),
нажимного диска 8 и ведомого диска 4. От сцепления рычажного
типа оно отличается устройством нажимных пружин и нажимного
диска. Нажимной диск 8 соединяется с кожухом гибкими соеди-
нительными пластинами 19 для передачи вращения. Нажимная
пружина диафрагменного типа 9 наружным диаметром опирается
на края нажимного диска, а внутренним — на подшипник 10 муф-
ты выключения сцепления 14. В кожухе диафрагменная пружина
опирается на опорные кольца 5 и 7.
Выключение сцепления происходит при воздействии муфты
выключения на внутренние концы лепестков диафрагменной пру-
жины 9. Когда лепестки прогибаются в сторону нажимного дис-
ка 8, наружный край диафрагменной пружины отходит от нажим-
ного диска, и сцепление выключается.
Тросовый привод выключения сцепления применяется на некото-
рых легковых автомобилях (ВАЗ-2110, -1111 и др.).
Ось педали выключения сцепления 5 (рис. 11.9) шарнирно ус-
тановлена в кронштейне 4, на котором крепится и тормозная пе-
даль. При помощи стопорной скобы 2 к педали присоединен верх-
ний наконечник троса 7. Трос заключен в оболочку 8. Второй ко-
237
Рис. 11.8. Сцепление диафрагменного типа и привод выключения сцеп-
ления:
1 - главный цилиндр; 2 — картер; 3 — маховик; 4 — ведомый диск; 5, 7 — опорные
кольца; 6 — оттяжная пружина педали; 8 — нажимной диск; 9 — нажимная диафраг-
менная пружина; 10 — подшипник выключения сцепления; 11 — толкатель главного
цилиндра; 12— педаль; 13— защитные поролоновые кольца; 14 — муфта выключения
сцепления; 75— шаровая опора; 16— кожух; 17— вилка выключения сцепления; 18—
толкатель рабочего цилиндра; 19 — соединительные пластины; 20 — рабочий цилиндр
нец троса 15 при помощи наконечника 16 соединяется с поводком
троса 17. Длина троса регулируется при помощи регулировочной
гайки 18 и контргайки 19. Трос с помощью фиксатора 20 соединя-
ется с вилкой выключения сцепления 21.
238
1 — верхний наконечник троса; 2 — стопорная скоба; 3 — возвратная пружина
педали сцепления; 4 — кронштейн педалей сцепления и тормоза; 5 — педаль
сцепления; 6 — верхний наконечник оболочки троса; 7 — скоба; 8 — оболочка
троса; 9 — задняя крышка коробки передач; 10 — нижний наконечник оболочки
троса; 11 — упорная шайба; 12 — резиновая втулка демпфера; 13 — гайка; 14 —
защитный колпачок; 15 — трос; 16 — нижний наконечник троса; 17 — поводок
троса; 18 — регулировочная гайка; 19— контргайка; 20— фиксатор поводка; 21 —
вилка выключения сцепления; 22 — уплотнитель оболочки троса
Для выключения сцепления необходимо нажать на педаль 5, при
этом она потянет за собой трос 15. Трос, в свою очередь, тянет за
собой поводок 17, а вместе с ним вилку 21, которая, проворачива-
ясь на шаровой опоре 75 (см. рис. 11.8), давит на плечики муфты 14.
Муфта, передвигаясь по направляющей втулке ведущего вала ко-
робки передач, упорным шариковым подшипником 10 нажимает
на внутренние концы лепестков диафрагменной нажимной пружи-
ны 9 и освобождает нажимной диск от давления нажимной пружи-
ны. Сцепление выключается. При отпускании педали выключения
сцепления 5 возвратная пружина 3 (см. рис. 11.9) возвращает все
детали привода в исходное положение, диафрагменная пружина
прижимает диск к ведомому, и сцепление включается.
11.4. Сцепление автомобилей ЗИЛ-433100
Сцепление однодисковое, сухое, установлено в литом картере.
Состоит из нажимного диска, кожуха с нажимными пружинами и
ведомого диска с фрикционными накладками и демпфером.
239
Передача крутящего момента от кожуха сцепления на нажим-
ной диск осуществляется пружинными пластинами, одним кон-
цом прикрепленными к кожуху, а другим — к нажимному диску.
Пластины образуют жесткую связь нажимного диска с кожухом
сцепления и обеспечивают осевое перемещение диска относительно
кожуха, что необходимо для выключения сцепления.
Основными элементами механизма выключения сцепления яв-
ляются рычаги, соединенные пальцами с нажимным диском и опо-
рами рычагов. Рычаги установлены на пальцах на игольчатых под-
шипниках и закреплены на кожухе регулировочными гайками со
сферической опорной поверхностью. К внутренним концам рыча-
гов прижимается упорное кольцо. Сферическая упорная поверх-
ность регулировочных гаек позволяет им совершать качательные
движения при выключении и включении сцепления.
Фрикционные накладки ведомого диска имеют упругое креп-
ление, что способствует уменьшению износа.
Муфта выключения сцепления установлена на крышке первич-
ного вала коробки передач и имеет упорный шариковый подшип-
ник. Подшипник обеспечен постоянным запасом смазки, и попол-
нять его в процессе эксплуатации автомобиля не требуется. Муфта
под действием оттяжной пружины постоянно прижата к вилке вык-
лючения сцепления. Вилка своими лапками опирается на плечики
муфты. В картере сцепления вилка вращается в металлопласт-
массовых втулках, запрессованных в отверстиях картера.
11.5. Двухдисковые сцепления
Двухдисковые сцепления установлены на автомобилях КамАЗ
и МАЗ.
На автомобилях семейства КамАЗ установлено фрикционное,
сухое, двухдисковое сцепление с автоматической регулировкой
положения среднего диска и периферийным расположением на-
жимных пружин.
На маховике 2 (рис. 11.10) закреплен кожух сцепления 77.
К кожуху при помощи вилок 8 и оттяжных рычагов 9 присоединя-
ется нажимной диск 7. Для увеличения площади трения служит
средний ведущий диск 6. Между маховиком, ведущим и нажим-
ным дисками установлены два ведомых диска 3 и 5, снабженных
фрикционными накладками и гасителями крутильных колебаний
(демпферы).
Средний ведущий диск 6 имеет механизм автоматической уста-
новки 4, а также четыре шипа для установки в вырезе маховика.
В рычагах в отверстиях для пальцев установлены игольчатые под-
шипники. Выключение сцепления осуществляет муфта выключе-
ния сцепления 72 с упорным шариковым подшипником 77, упор-
240
4
5 6
7
20
19
Рис. 11.10. Сцепление автомобилей семейства КамАЗ:
1 — ведущий вал; 2 — маховик; 3, 5 — ведомые диски; 4 — механизм автомати-
ческой установки среднего ведущего диска; 6 — средний ведущий диск; 7 —
нажимной диск; 8 — вилка оттяжного рычага; 9 — оттяжной рычаг; 10 — пру-
жина упорного кольца; II — упорный подшипник; 12 — муфта выключения
сцепления; 13 — вилка выключения сцепления; 14 — упорное кольцо; 15 —
валик вилки; 16 — нажимная пружина; 17 — кожух; 18 — теплоизоляционная
шайба; 19 — болт крепления кожуха; 20 — картер
241
ным кольцом 14 и возвратной пружиной. Упорное кольцо имеет
пружину 10. Муфта приводится в движение вилкой 13, установ-
ленной на валике 15 привода выключения сцепления.
Нажимной диск 7 кроме четырех шипов имеет проушины для
присоединения оттяжных рычагов 9 и бобышки для нажимных
пружин. Бобышки расположены группами по три штуки между
проушинами рычагов. В средней бобышке каждой группы нареза-
но резьбовое отверстие для установки стяжных болтов. Стяжные
болты устанавливаются при монтаже и демонтаже нажимного дис-
ка с кожухом в сборе для облегчения сборки и разборки сцепле-
ния. После прикрепления кожуха к маховику стяжные болты вы-
ворачиваются.
На каждом шипе нажимного диска со стороны среднего веду-
щего диска имеются закаленные токами высокой частоты площад-
ки, предназначенные для упора лапок оттяжных рычагов среднего
диска.
Кожух сцепления стальной, штампованный, устанавливается на
маховике на двух трубчатых штифтах и 12 болтах. Между кожухом
сцепления и нажимным диском установлены 12 нажимных пру-
жин, под действием которых средний ведущий и ведомые диски
зажимаются между нажимным диском и маховиком. Для обеспе-
чения правильной установки нажимных пружин в кожухе имеют-
ся 12 выштамповок. Пружины опираются на бобышки нажимного
диска через шайбы и подкладки из термоизоляционного материала.
В кожухе выполнены четыре отверстия для стержней вилок от-
тяжных рычагов. Вилки крепятся гайками с конической полкой,
обеспечивающей качание вилки в радиальном направлении при
выключении сцепления. Гайка опирается на опорную пластину
волнистого профиля и фиксируется на кожухе запорной пласти-
ной. Опорная и запорная пластины крепятся к кожуху двумя бол-
тами.
На другом конце вилки на оси располагается оттяжной рычаг
нажимного диска. На оси рычага устанавливается пружина упор-
ного кольца, которая одним усиком упирается в кожух, а другим
через петлю постоянно прижимает упорное кольцо к лапкам от-
тяжных рычагов. Таким образом обеспечивается зазор между упор-
ным подшипником и упорным кольцом, равный при включенном
сцеплении (3,6 ± 0,4) мм.
11.6. Привод выключения сцепления автомобилей
КамАЗ и ЗИЛ
На автомобилях КамАЗ и семейства автомобилей ЗИЛ всех вы-
пусков установлен гидравлический привод выключения сцепле-
ния с пневмогидравлическим усилителем.
242
Гидравлический привод выключения сцепления предназначен
для дистанционного управления сцеплением. Он состоит из педа-
ли сцепления 8 (рис. 11.11), главного цилиндра 9, пневмогидрав-
лического усилителя 5, а также системы трубопроводов, шлангов
и пружин.
Главный цилиндр гидропривода сцепления состоит из корпуса
13, который разделен перегородкой на две сообщающиеся полос-
ти. В верхней полости содержится запас рабочей жидкости. Уро-
вень жидкости при правильно прокаченной системе должен со-
ставлять 3/4 рабочего объема. Жидкость заливается через отвер-
стие в верхней части корпуса, закрытое гофрированным резино-
вым чехлом.
Рис. 11.11. Гидравлический привод выключения сцепления:
/ — сферическая гайка; 2 — контргайка; 3 — толкатель поршня пневмогидроуси-
лителя; 4 — возвратная пружина; 5 — пневмогидроусилитель; 6 — кронштейн
педали; 7 — оттяжная пружина; 8 — педаль сцепления; 9 — главный цилиндр;
10 — ограничитель хода педали; 11 — толкатель поршня; 12 — защитный чехол;
13 — корпус главного цилиндра; 14 — поршень; 75 — манжета поршня; 16 —
пружина; 17 — прокладка пробки; 18 — пробка главного цилиндра; 19 — трубка
подвода воздуха; 20 — рычаг вилки выключения сцепления
243
Нижняя полость выполняет роль цилиндра. В ней установлен
поршень 14 с резиновой манжетой 15. Под поршнем установлена
пружина 16. Поршень с манжетой и пружина вставляются в ци-
линдр через отверстие, закрываемое пробкой 18. Между корпусом
и пробкой находится уплотнительная прокладка 17. В пробке 18
главного цилиндра имеется резьбовое отверстие для присоедине-
ния трубопровода к пневмогидроусилителю 5.
При отпущенной педали поршень 14 пружиной 16 прижат к
перегородке внутри корпуса. Толкатель 11 рычагом педали поднят
вверх, при этом между толкателем и поршнем имеется зазор. По-
лость над поршнем через отверстие в поршне сообщается с поло-
стью под поршнем, и жидкость может свободно перетекать в под-
поршневое пространство.
При нажатии на педаль сцепления толкатель опускается, закры-
вает отверстие в поршне и перемещает поршень 14, сжимая пружи-
ну 16. Под давлением поршня жидкость через проходное отверстие
в пробке 18 по шлангам и трубопроводам достигает входного отвер-
стия пневмогидроусилителя 5. Пневмогидроусилитель своим тол-
кателем поршня 3 через сферическую гайку 1 с контргайкой 2 со-
единяется с рычагом вилки выключения сцепления 20. Для возвра-
та этих деталей в исходное положение служит возвратная пружи-
на 4. Воздух в пневмогидроусилитель подводится через трубку 19.
При отпускании педали сцепления поршень 14 под действием
давления в гидросистеме и пружины 16 возвращается в исходное
положение. Толкатель 11, перемещаясь вместе с педалью сцепле-
ния 8 под действием оттяжной пружины 7, отрывается от поршня
и открывает отверстие в поршне 14, через которое сообщаются
верхняя и нижняя полости.
Пневмогидравлический усилитель привода управления сцеплени-
ем служит для уменьшения усилия на педаль сцепления. Он со-
стоит из переднего 29 (рис. 11.12) и заднего 37 корпусов, поршня
выключения сцепления 36 с толкателем 3, пневматического порш-
ня 25, следящего поршня 8, диафрагмы редуктора и клапана ре-
дуктора 21. Между корпусами установлена диафрагма.
В переднем корпусе 29 имеется цилиндр с установленным пор-
шнем 25. В корпусе 29 также установлен клапан 21. Седло диаф-
рагмы 14 вмонтировано в диафрагму. Диафрагма нагружена пру-
жиной 18. Полость клапана редуктора верхнего отверстия и над-
поршневое пространство пневматического поршня нижнего от-
верстия соединены между собой каналом. Верхнее отверстие со
стороны клапана редуктора закрыто крышкой подвода сжатого
воздуха 22. В задней стенке цилиндра имеется резьбовое отвер-
стие, закрытое пробкой 27 для слива конденсата.
В заднем корпусе 37 тоже имеется два отверстия. Нижнее от-
верстие выполняет роль цилиндра для поршня выключения сцеп-
ления 36. Шток поршня в корпусе уплотнен манжетой 32. Пор-
244
шень имеет возвратную пружину 30. С наружной стороны пор-
шень выключения сцепления имеет сферическое углубление, пред-
назначенное для установки толкателя 3. Верхнее отверстие пред-
назначено для установки корпуса поршня следящего действия 8.
Полость этого поршня и полость поршня выключения сцепления
соединены между собой каналом.
В исходном положении (сцепление включено) толкатель пнев-
могидроусилителя 3 под действием возвратной пружины 4 (см.
рис. 11.11) прижимается к поршню 36 (см. рис. 11.12), который, в
свою очередь, штоком упирается в пяту пневматического порш-
ня 25. Поршень 25 занимает крайнее правое положение, пружина
поршня 30 разжата. Следящий поршень 8 под действием пружины
диафрагмы 18 находится в крайнем левом положении. При этом
седло диафрагмы не соприкасается с клапаном редуктора, и над-
поршневое пространство пневматического поршня 25 через от-
крытый клапан и отверстие в седле диафрагмы сообщается с ат-
мосферным отверстием, защищенным от попадания грязи крыш-
кой 12. Клапан редуктора 21 прижат своей пружиной к седлу крыш-
ки подвода воздуха и не допускает попадания сжатого воздуха из
системы в надпоршневое пространство поршня 25.
При нажатии на педаль сцепления рабочая жидкость под дав-
лением поступает в полость цилиндра поршня выключения сцеп-
ления 36 и далее по каналу в заднем корпусе подводится к следя-
щему поршню 8. Следящий поршень начинает перемещаться, сжи-
мая при этом пружину диафрагмы 18 и перемещая седло диафраг-
мы. Седло диафрагмы, перемещаясь, закрывает выпускной клапан
редуктора, сжимает пружину клапана и отодвигает впускной кла-
пан от седла крышки подвода воздуха 22. Сжатый воздух из систе-
мы поступает в надпоршневое пространство поршня 25. Пор-
шень 25, имеющий большую площадь, под действием небольшого
давления начинает перемещаться, сжимая пружину 30 и переме-
щая поршень выключения сцепления 36. Одновременно часть сжа-
того воздуха через сверление в переднем корпусе подводится в
полость диафрагмы. Следящий поршень 8 оказывается под дей-
ствием двух встречно направленных усилий. Одно усилие от дав-
ления рабочей жидкости стремится переместить поршень и от-
крыть впускной клапан, другое усилие от действия пружины 18 и
давления сжатого воздуха на диафрагму стремится вернуть пор-
шень в исходное положение. При увеличении давления рабочей
жидкости увеличивается давление, действующее на диафрагму, чем
и обеспечивается действие пневмогидроусилителя. Пневматичес-
кий поршень 25 и слсдяпшй поршснь 5, диафрагма и пружина
подбираются таким образом, чтббытсилие на педали сцепления
не превышало 20 кгс.
При выходе из строя пневмосистемы или при отсутствии в ней
воздуха перемещение поршня выключения сцепления 36 осуще-
245
37
Рис. 11.12. Пневмогидравлический усилитель привода сцепления:
I — гайка сферическая толкателя; 2 — контргайка; 3 — толкатель поршня; 4 —
защитный чехол; 5 — стопорное кольцо; 6 — уплотнение поршня; 7, 15 — уплот-
нительные кольца; 8 — следящий поршень; 9 — перепускной клапан; 10 — колпа-
чок; 11 — уплотнитель выпускного отверстия; 12 — крышка выпускного отвер-
стия; 13 — винт; 14 — седло диафрагмы; 16 — пружинная шайба; 17 — болт
М8*35; 18 — пружина диафрагмы; 19, 27 — пробки; 20 — седло; 21 — клапан
редуктора; 22 — крышка подвода воздуха; 23 — болт М8 х 25; 24 — упорное кольцо;
25 — поршень пневматический; 26 - - прокладка; 28 — болт М8*70; 29— передний
корпус; 30 — пружина пневматического поршня; 31 — шайба; 32 — манжета; 33 —
втулка распорная; 34 — распорная пружина; 35 — втулка; 36 — поршень выключе-
ния сцепления; 37 — задний корпус
ствляется только под действием давления рабочей жидкости. Уси-
лие на педали при этом достигает 60 кгс.
При отпускании педали сцепления давление рабочей жидкости
уменьшается, следящий поршень 8 перемещается в левое положе-
ние, диафрагма 14 под действием пружины 18 и давления сжатого
воздуха изгибается, перемещая седло диафрагмы. Впускной кла-
пан редуктора 21 под действием своей пружины садится на седло
крышки подвода воздуха, прекращая подачу сжатого воздуха. Вы-
пускной клапан редуктора при дальнейшем перемещении седла
диафрагмы отрывается от него и сообщает надпоршневое простран-
ство поршня 25 с атмосферой. Поршень 25 под действием пружи-
ны 5Z2 перемещается в правое положение. Поршень 36сначала под
Действием нажимных пружин сцепления, а затем под действием
пружины 4 (см. рис. 11.11) занимает исходное положение.
Контрольные вопросы
1. Как устроено и работает однодисковое сцепление?
2. Как устроено и работает двухдисковое сцепление?
3. Как устроен и работает механический привод выключения сцепле-
ния?
4. Как устроен и работает механизм сцепления рычажного типа?
5. Как устроен и работает гидравлический привод выключения сцеп-
ления?
6. Как устроен и работает пневмогидравлический усилитель выключе-
ния сцепления?
7. Как устроен и работает гаситель крутильных колебаний (демпфер)
сцепления?
Глава 12
КОРОБКА ПЕРЕДАЧ
12.1. Общие сведения
Если соединить коленчатый вал двигателя непосредственно с
ведущими колесами, то скорость движения автомобиля будет
600 км/ч. Такая скорость неприемлема для серийных автомоби-
лей, да и мощности двигателя не хватит для ее обеспечения.
Для уменьшения частоты вращения ведущих колес и увеличе-
ния тяговых усилий на автомобилях применяют различные шесте-
ренчатые передачи. В первую очередь это коробка передач.
Коробка передач служит для изменения величины крутящего
момента или тягового усилия на ведущих колесах при изменении
условий движения автомобиля. Тяговое усилие на колесах, необ-
ходимое для преодоления сопротивлений, возникающих при дви-
жении автомобиля, должно изменяться в зависимости от условий
движения автомобиля.
Кроме того, коробка передач обеспечивает движение автомо-
биля задним ходом, а также длительное разъединение трансмис-
сии во время движения автомобиля накатом и при стоянке с рабо-
тающим двигателем.
Когда автомобиль движется по горизонтальной гладкой дороге
с небольшой скоростью, то тяговое усилие, требующееся для пре-
одоления сопротивления воздуха и потерь на перекатывание, бу-
дет небольшим. Для получения небольшого тягового усилия тре-
буется только часть той мощности, на которую способен двига-
тель. Избыток мощности можно использовать для разгона автомо-
биля и движения с большой скоростью.
Если автомобиль движется по плохой дороге или на подъем, то
сопротивление движению возрастает и необходимо увеличивать
тяговое усилие.
При трогании автомобиля необходимо преодолеть инерцию, а
следовательно, иметь большее тяговое усилие.
Изменение соотношения между числом оборотов коленчатого
вала двигателя и ведущих колес и обусловленное этим изменение
тягового усилия на колесах осуществляются при помощи зубчатых
колес (шестерен), набор которых и составляет коробку передач.
При вращении малой ведущей шестерни сцепленная с ней боль-
шая ведомая шестерня вращается медленнее во столько раз, во
сколько раз число ее зубьев больше, чем у малой шестерни. При
248
этом крутящий момент на оси ведомой шестерни во столько же
раз возрастает.
Отношение числа зубьев ведомой и ведущей шестерен называ-
ется передаточным числом. Чем больше передаточное число пары,
тем значительнее изменяется число оборотов вала ведомой шес-
терни и крутящий момент на ней. Именно на изменении переда-
точных чисел путем введения в зацепление шестерен с различным
числом зубьев и основано действие коробки передач. Коробка пе-
редач должна иметь достаточное количество передач, чтобы обес-
печить производительную работу автомобиля в заданном интерва-
ле его тяговых усилий и рациональный выбор передаточных чисел
для наиболее экономичной работы.
Коробка передач состоит из набора шестерен, которые входят в
зацепление друг с другом в различных сочетаниях, образуя не-
сколько передач, или ступеней, с различными передаточными чис-
лами.
Количество передач для движения автомобиля вперед опреде-
ляет ступенчатость коробки передач. Если коробка передач для
движения вперед имеет четыре передачи, то она называется четы-
рехступенчатой, если пять — то пятиступенчатой и т.д.
12.2. Четырехступенчатая коробка передач
Четырехступенчатые коробки передач (рис. 12.1) устанавлива-
ют на автомобилях ГАЗ-3307, автобусах семейства ПАЗ-3205 и не-
которых других.
Механизм коробки. Механизм выполнен по трехвальной схе-
ме. Ведущий вал (первичный) .7 вращается в стенке картера на
шариковом подшипнике. Опорой для переднего конца первич-
ного вала является также шариковый подшипник, запрессован-
ный в выточку коленчатого вала. На переднем конце ведущего
вала нарезаны шлицы для установки ведомого диска сцепления.
Вал изготавливается заодно с ведущей шестерней. Она имеет на-
ружный косозубый зубчатый венец для постоянного зацепления
с зубчатым колесом 75 привода промежуточного вала 16. Кроме
того, имеется прямозубый зубчатый венец с конической поверх-
ностью для включения прямой IV передачи. В заднем торце веду-
щего вала выполнено гнездо для роликоцилиндрического под-
шипника, являющегося опорой для переднего конца вторичного
вала 9. Задний конец вала 9 вращается вдиарйковом подшипни-
ке, установленном в стенке картера^коробки передач. На шлицах
вторичного вала установлена и может перемещаться вдоль вала
шестерня включения I передачи и заднего хода 7. На гладкой
поверхности вала располагается косозубая шестерня II переда-
чи 6. Эта шестерня находится в постоянном зацеплении с шес-
249
Рис. 12.1. Четырехступенчатая коробка передач:
/ — первичный вал; 2 — выключатель света заднего хода; 3 — фиксатор; 4 — рычаг
переключения передач; 5, 13 — шестерни III передачи; 6, 12 — шестерни II пере-
дачи; 7, 10 — шестерни I передачи и заднего хода; 8 — сапун; 9— вторичный вал;
11 — блок шестерен заднего хода; 14 — картер; 75 — шестерня привода промежу-
точного вала; 16 — промежуточный вал; 17 — муфта; расположение блока шесте-
рен заднего хода показано условно, в коробке передач этот блок располагается
сбоку, между вторичным и промежуточным валами
терней II передачи 12 промежуточного вала. На боковой поверх-
ности шестерни 6 имеется прямозубый зубчатый венец для вклю-
чения II передачи. Соответствующий этому внутренний зубча-
тый венец имеется у шестерни 7. Рядом с шестерней II передачи
6 на бронзовой втулке располагается косозубая шестерня III пе-
редачи 5. Эта шестерня находится в постоянном зацеплении с
250
шестерней III передачи 13 промежуточного вала. На шестерне 5
имеется прямозубый зубчатый венец и конус для включения III
передачи с помощью муфты 17. Ступица муфты 7 7 закреплена на
шлицах вторичного вала. На заднем конце ведомого вала крепит-
ся червячная пара привода спидометра, а на шлицах вала уста-
новлена и закреплена гайкой ступица с фланцем крепления кар-
данного шарнира. На крышке заднего подшипника ведомого вала
установлен сапун <?для поддержания атмосферного давления внут-
ри картера коробки передач.
Промежуточный вал 16 коробки передач вращается в двух под-
шипниках, передний конец в роликоцилиндрическом, а задний —
в шариковом. Промежуточный вал изготовлен заодно с шестер-
ней 75 привода промежуточного вала. Она находится в постоян-
ном зацеплении с шестерней ведущего первичного вала 7. Заодно
с валом также изготовлены косозубые шестерни привода III пере-
дачи 13 и II передачи 12. Шестерня 10 включения I передачи и
заднего хода — прямозубая. Блок шестерен заднего хода 77 имеет
два прямозубых зубчатых венца и установлен на оси свободно. От
проворачивания ось удерживается специальной опорной пласти-
ной и болтом.
Включение передач. На рисунке все шестерни показаны в ней-
тральном положении, при котором вращение с ведущего вала на
ведомый вал не передается.
При включении I передачи шестерня 7 отодвигается назад и
входит в зацепление с шестерней 10 включения I передачи. Вра-
щение с ведущего первичного вала 7 через шестерни постоянного
зацепления передается на промежуточный вал 76, шестерню 10
первой передачи, далее на шестерню 7 и на вторичный вал.
При включении II передачи шестерня 7 передвигается вперед.
При этом ее внутренний зубчатый венец входит в зацепление с
прямозубым зубчатым венцом шестерни II передачи 6 вторичного
вала. Вращение с ведущего вала 7 через шестерни постоянного
зацепления передается на шестерню II передачи промежуточного
вала, на промежуточный вал 76, по валу вращение передается на
шестерню II передачи 6 вторичного вала. Через зубчатый венец
вращение передается на внутренний зубчатый венец шестерни 7, а
с нее через шлицы на вторичный вал.
При включении III передачи муфта 77 отодвигается назад и
входит в зацепление с зубчатым венцом шестерни III передачи 5
вторичного вала. Вращение с ведущего вала через шестерни по-
стоянного зацепления передается на промежуточный вал J6. Затем
по валу вращение передается на шестерню III передачшл? проме-
жуточного вала, а с нее на шестерню III передачи
вала. Эти шестерни находятся в постоянном зацего
терни 5 через зубчатый венец вращение передается/на муфту 77 и
далее через ступицу муфты и шлицы на вторичный вал.
у вторичного
гении. С шес-
251
При включении IV прямой передачи муфта 17 передвигается
вперед и входит в зацепление с прямозубым зубчатым венцом
шестерни первичного вала 1. Вращение передается на вторичный
вал, минуя промежуточный, и далее на трансмиссию автомобиля.
При включении заднего хода блок шестерен заднего хода 11
передвигается вперед, вводя малую шестерню блока в зацепление
с шестерней I передачи 7 вторичного вала, а большой зубчатый
венец блока входит в зацепление с шестерней I передачи и заднего
хода 10 промежуточного вала. (Напоминаем, что расположение
блока шестерен заднего хода на рисунке показано условно.) Таким
образом, между промежуточным валом 16 и вторичным валом 9
вводится дополнительная шестерня, в результате чего вторичный
вал начинает вращаться против часовой стрелки, и автомобиль
движется задним ходом. Вращение с первичного вала 1 через ше-
стерни постоянного зацепления передается на промежуточный
вал 16, по валу на шестерню I передачи и заднего хода 10, с нее
через блок шестерен заднего хода 11 на шестерню I передачи 7
вторичного вала и через шлицы на вторичный вал.
На корпусе коробки передач с правой стороны по ходу движе-
ния автомобиля имеется люк, закрытый крышкой с паранитовой
прокладкой. Это люк для присоединения коробки отбора мощно-
сти. Слева внутри в нижней части картера установлен грязеулови-
тель.
Для заполнения коробки передач маслом и для контроля уров-
ня масла с левой стороны картера коробки передач имеется конт-
рольное отверстие, закрываемое пробкой. Для слива масла из кар-
тера в нижней части задней стенки имеется отверстие, закрывае-
мое также пробкой.
На внутренних поверхностях передней и задней крышек под-
шипников нарезаны маслосгонные канавки, а в задней крышке,
кроме того, установлен сальник, предотвращающий вытекание мас-
ла по вторичному валу из коробки передач. На внутренней сторо-
не передней крышки подшипника имеется канал для сброса масла
обратно внутрь картера коробки передач.
Четырехступенчатая коробка передач автомобиля ГАЗ-31029.
Коробка выполнена по трехвальной схеме. Первичный вал 1
(рис. 12.2) установлен на двух шариковых подшипниках и изго-
товлен заодно с зубчатым колесом, находящимся в постоянном
зацеплении с блоком шестерен 31 промежуточного вала. Блок
шестерен вращается в игольчатых подшипниках 32 на оси 33 бло-
ка шестерен. Зубчатые колеса блока шестерен промежуточного вала,
кроме шестерни передачи заднего хода, находятся в постоянном
зацеплении с шестернями вторичного вала 26. На вторичном валу
установлены также муфта включения I и II передач 11 и муфта 7
для III и IV передач. На отдельной оси 37установлена подвижная
шестерня включения заднего хода 38.
252
Рис. 12.2. Коробка передач автомобиля ГАЗ-31029 (продольный разрез):
I первичный вал; 2 — крышка подшипника первичного вала; 3 — муфта подшипника выключения сцепления; 4 — задний
подшипник первичного вала; 5 — роликовый подшипник; 6, 16 — стопорные кольца; 7 — муфта включения III и IV передач; 8 —
'-""-ступица муфты включения III и IV передач; 9 — шестерня III передачи; 10— шестерня II передачи; 11 — муфта включения I и II
передач; 12 — ступица муфты включения I и II передач; 13, 15 — упорные шайбы; 14 — шестерня I передачи; 17 — подшипник; 18 —
верхняяКрышка коробки передач; 19 — колпак; 20 — седло пружины; 21 — рычаг переключения передач; 22 — удлинитель; 23 —
манжеты; — ремонтная заглушка; 25 — сталебаббитовый подшипник; 26 — вторичный вал; 27 — ведущая шестерня привода
спидометра; — ведомая шестерня привода спидометра; 29 — штуцер; 30 — пробка; 31 — блок шестерен; 32 — игольчатый
м подшипник; 55\- ось блока шестерен; 34 — картер; 35 — пробка маслосливного отверстия; 36 — штифт; 37 — ось промежуточной
Й шестерни заднего хода; 38 — промежуточная шестерня заднего хода; 39 — поролоновые защитные кольца
I передача включается муфтой 77, вводимой в зацепление с
шестерней I передачи 14. Вращение с первичного вала 7 через
шестерни постоянного зацепления передается на блок шестерен
промежуточного вала, на шестерню постоянного зацепления I пе-
редачи промежуточного вала, шестерню первой передачи 14 вто-
ричного вала, а затем через муфту 77 на ступицу муфты и на вто-
ричный вал.
II передача включается этой же муфтой, но вводится она в за-
цепление с шестерней 10 II передачи. Вращение с ведущего вала
через шестерни постоянного зацепления передается на блок шес-
терен промежуточного вала. С него через шестерни II передачи,
муфту 77 включения II передачи и ступицу муфты на вторичный
вал.
Аналогично передается вращение на вторичный вал и при вклю-
чении III передачи, но только с шестерни 9 постоянного зацепле-
ния вращение передается на вторичный вал через муфту 7.
IV передача прямая. Для ее включения муфта 7 вводится в за-
цепление с шестерней первичного вала 7. Вращение на вторичный
вал передается напрямую, минуя промежуточный вал. Частота вра-
щения коленчатого вала коробкой передач не изменяется.
Включение передачи заднего хода осуществляется промежуточ-
ной шестерней заднего хода 38, которая соединяет шестерню зад-
него хода промежуточного вала с наружным зубчатым венцом муф-
ты 77 включения I и II передач. В результате введения промежу-
точной шестерни между промежуточным и вторичным валами вто-
ричный вал начинает вращаться в обратную сторону, и автомо-
биль может двигаться задним ходом.
12.3. Пятиступенчатая коробка передач
На автомобилях семейств ЗИЛ-431410 и -5301 устанавливают
пятиступенчатые коробки передач, выполненные по трехвальной
схеме.
Ведущий вал 7 вращается в двух шариковых подшипниках, один
из которых установлен в гнезде коленчатого вала, а второй 2 — в
стенке картера коробки передач (рис. 12.3). Ведомый вал 24также
опирается на два подшипника: передний конец — на роликоци-
линдрический подшипник, установленный в выточке ведущего вала,
а задний 17 —на шариковый в стенке картера коробки. Промежу-
точный вал 33 передним концом установлен на роликоцилиндри-
ческом подшипнике 35, а задним — на шариковом 22.
Ведущий и промежуточный валы соединяются шестернями 4
и 34 постоянного зацепления. Шестерни IV передачи 7, III пере-
дачи 8 и II передачи 14 установлены свободно на ведомом валу 24.
Они находятся в постоянном зацеплении с шестернями четвертой
254
31, третьей 29 и второй 26 передач промежуточного вала. На про-
межуточном валу имеется прямозубая шестерня передачи заднего
хода 28, находящаяся в постоянном зацеплении с блоком 41 шес-
терен передачи заднего хода.
Для включения передач на ведомом валу установлены синхро-
низаторы (см. подразд. 12.6). IV и V передачи включаются синхро-
низатором 5, а II и III — синхронизатором 13.1 передача и переда-
ча заднего хода синхронизатора не имеют.
Шестерни постоянного зацепления ведомого вала имеют кону-
сы для синхронизаторов. Шестерня I передачи и передачи заднего
хода 16 установлена на ведомом валу на шлицах.
Для включения заднего хода на отдельной оси установлен блок
шестерен 41. Он вращается в роликоцилиндрических подшипни-
ках, между которыми установлена распорная втулка. Ось блока
шестерен 41 удерживается в картере при помощи стопорной плас-
тины. Большая шестерня блока находится в постоянном зацепле-
нии с шестерней 28 передачи заднего хода промежуточного вала 33.
На промежуточном валу 33 шестерня постоянного зацепления 34
с шестерней 4 ведущего вала 1, а также шестерни IV передачи 31,
III передачи 29, передачи заднего хода 28 и II передачи 26установ-
лены на валу на шпонках. Шестерня I передачи 25 изготовлена
заодно целое с промежуточным валом. Все шестерни постоянного
зацепления, кроме шестерен постоянного зацепления передачи зад-
него хода, имеют косые зубья.
Для установки коробки отбора мощности имеется специаль-
ный люк, закрываемый крышкой 44.
Для слива масла из картера коробки передач имеется отвер-
стие, закрываемое пробкой 46. Пробка снабжена постоянным маг-
нитом для очистки масла от металлической пыли. Масло залива-
ется в коробку передач через отверстие, закрываемое пробкой 43.
Это отверстие служит и для контроля за уровнем масла в картере.
Для надежной работы шеек вала, втулок и шестерен необходи-
мо обеспечить доступ масла к местам трения. С этой целью поса-
дочные места выполнены в виде чередующихся впадин и высту-
пов. Кроме того, поверхность этих деталей фосфатирована и по-
крыта специальным составом для предупреждения заедания в пе-
риод приработки.
Передача вращения с ведущего на ведомый вал осуществляется
следующим образом:
• при включении I передачи шестерня 16 входит в зацепление с
шестерней 25 промежуточного вала. При этом вращение сведуще-
го вала передается через шестерни постоянного задейления на
промежуточный вал, а затем через зубчатые колесив? и 16на ведо-
мый вал; /
• при включении II передачи синхронизатор 13 входит в зацеп-
ление с шестерней II передачи 14. Вращение передается с ведуще-
255
NJ
СП
46
45
33 32 31 30 29 28 27 2625 24
го вала 1 через шестерни постоянного зацепления на промежуточ-
ный вал 33, на шестерню III передачи 29 промежуточного вала, на
шестерню II передачи 26, а с нее на шестерню 14 и через синхро-
низатор на ведомый вал;
• при включении III передачи синхронизатор 13 входит в за-
цепление с шестерней III передачи 8. Вращение с ведущего вала 1
передается через шестерни постоянного зацепления на промежу-
точный вал 33, на зубчатое колесо III передачи 8 ведомого вала и
через синхронизатор 13 на ведомый вал;
• IV передача включается синхронизатором 5 включения IV и V
передач. Он входит в зацепление с шестерней IV передачи 7. Вра-
щение с ведущего вала 1 передается через шестерни постоянного
зацепления на промежуточный вал 33, шестерню IV передачи 7
промежуточного вала, а затем на шестерню IV передачи ведомого
вала и через синхронизатор 5 на ведомый вал 24;
• V передача прямая, она включается синхронизатором 5, кото-
рый входит в зацепление с шестерней 4 ведущего вала. При этом
вращение передается синхронизатором 5 непосредственно на ве-
домый вал 24, минуя промежуточный. Частота вращения коленча-
того вала коробкой передач не изменяется;
• при включении передачи заднего хода шестерня I передачи и
передачи заднего хода 16 входит в зацепление с блоком шестерен
передачи заднего хода 41. Вращение с ведущего вала 1 через шес-
терню 4 постоянного зацепления с шестерней 34 промежуточного
вала передается на промежуточный вал. По валу вращение переда-
ется на шестерню 28 передачи заднего хода промежуточного вала,
на блок шестерен передачи заднего хода 41, на шестерню I переда-
Рис. 12.3. Пятиступенчатая коробка передач автомобиля ЗИЛ-431410:
1 — ведущий вал; 2, 17, 22, 35, 37, 39 — подшипники; 3, 21, 23, 36 — стопорные
кольца; 4, 34 — шестерни постоянного зацепления ведущего и промежуточного
валов; 5 — синхронизатор IV и V передач; 6 — втулка шестерни IV передачи;
7, 31 — шестерни IV передачи; 8, 29 — шестерни III передачи; 9 — шарик фикса-
тора; 10— пружина фиксатора; 11 — штифт замка стержней переключения пере-
дач; 12 — шарик замка; 13 — синхронизатор II и III передач; 14, 26 — шестерни II
передачи; 15 — вилка переключения I передачи и передачи заднего хода; 16 —
шестерня I передачи и передачи заднего хода; 18 — кронштейн стояночного тор-
мозного механизма; 19 — фланец карданного шарнира; 20, 38 — манжеты; 24 —
ведомый вал; 25 — ведущая шестерня I передачи; 27, 30, 32 — стопорные шайбы;
28 — шестерня передачи заднего хода промежуточного вала; 33 — промежуточный
вал; 40 — распорная втулка; 41 — блок шестерен передачи заднери'хода; 42 —
установочная втулка; 43 — пробка контрольно-заливочного отверстия; 44 — крышка
люка отбора мощности; 45 — шестерня привода спидометра; 467— сливная пробка
с магнитом; 47 — сапун; 48 — предохранитель включения 1/передачи и передачи
заднего хода; 49 — ось промежуточного рычага; 50 — фиксатор; 51 — рычаг пере-
ключения передач; 52 — промежуточный рычаг; 53
I передачи и передачи заднего хода; 54 — ползун пере]
55 — ползун переключения II и III j
-у ползун переключения
глючения IV и V передач;
[ередач
9 Псхальский
257
чи и передачи заднего хода 16, а с нее на ведомый вал 24 и дальше
по трансмиссии на ведущие колеса автомобиля. Ведомый вал и
трансмиссия будут вращаться в сторону, противоположную направ-
лению вращения при включении других передач.
Автомобили семейств «ГАЗель» и «Волга» имеют пятиступенча-
тые коробки передач; передаточное отношение 0,849.
Коробка выполнена по трехвальной схеме (рис. 12.4). Корпус
коробки отлит из алюминиевого сплава и состоит из переднего 49
и заднего 34 картеров, соединенных болтами. Соосность валов обес-
печивается установочными втулками, запрессованными в передний
картер.
Первичный вал 1 вращается в шариковых подшипниках. Он
изготовлен заодно с шестерней, которая находится в постоянном
зацеплении с шестерней блока шестерен 47 промежуточного вала.
Вращается промежуточный вал в шариковых подшипниках, уста-
новленных в стенках корпуса коробки. Вал представляет собой
блок шестерен. Кроме шестерни постоянного зацепления с веду-
щим валом на нем имеются шестерни III, II, I и V передач. Перед-
ний конец вторичного вала 19 вращается в роликовом подшипни-
ке 6, установленном в выточке первичного вала, а задний — в
шариковом подшипнике 42. На вторичном валу свободно установ-
Рис. 12.4. Коробка передач автомобилей семейств «ГАЗель» и «Волга»
(продольный разрез):
7 — первичный вал; 2 — крышка подшипника первичного вала; 3, 35 — сальники;
4 — шариковый подшипник первичного вала; 5, 17, 44 — стопорные кольца; 6 —
роликовый подшипник вторичного вала; 7 — сапун; 8 — блокирующее кольцо;
9 — муфта включения; 10 — сухарь синхронизатора; 11 — ступица муфты включе-
ния III и IV передач; 12 — шестерня III передачи; 13 — игольчатый подшипник
шестерни; 14 — стопорное кольцо полуколец; 75 — полукольцо; 76 — шестерня II
передачи; 18 — шестерня I передачи; 19 — вторичный вал; 20 — шестерня заднего
хода; 27 — вилка включения V передачи и заднего хода; 22 — ступица муфты
включения V передачи и заднего хода; 23 — болт крепления пластины фиксатора;
24 — пластина; 25 — пружина фиксаторов; 26 — шарик фиксаторов; 27 — пружина
блокировочной втулки; 28 — блокировочная втулка; 29 — головка штока включе-
ния заднего хода; 30 — корпус рычага переключения; 31 — шестерня V передачи;
32 — упорная шайба; 33, 59 — распорные втулки; 34 — задний картер коробки
передач; 36 — ось промежуточной шестерни заднего хода; 37 — игольчатый под-
шипник промежуточной шестерни заднего хода; 38 — промежуточная шестерня
заднего хода; 39 — штифт; 40 — болт крепления втулки оси промежуточной шес-
терни заднего хода; 41 — втулка оси промежуточной шестерни заднего хода; 42 —
шариковый подшипник вторичного вала; 43 — стопорное кольцо подшипника
вторичного вала; 45 — шариковый подшипник промежуточного вала; 46 — мдсло-
сливная пробка; 47 — блок шестерен; 48 — маслоналивная пробка; 49 — передний
картер коробки передач; 50 — регулировочные прокладки; 57 — уплотнитель пола;
52 — защитный уплотнитель; 53 — колпак; 54 — нижняя часть рычага переключе-
ния; 55 — пружина; 56 — седло пружины; 57 — запорная втулка; 58 -I резиновая
подушка; 60 — верхняя часть рычага переключения; 61 — упорный/конус; 62 —
рукоятка /
259
лены на роликовых игольчатых подшипниках 13 шестерни III пе-
редачи 12, II передачи 16, I передачи 18. Эти три шестерни нахо-
дятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями
блока шестерен промежуточного вала. Шестерня заднего хода 20
находится в постоянном зацеплении с промежуточной шестерней
заднего хода 38. Эта шестерня вращается в игольчатом подшипни-
ке 37 (на оси 36). Промежуточная шестерня заднего хода 38, в
свою очередь, находится в постоянном зацеплении с шестерней
блока шестерен промежуточного вала 47. Шестерня V ускоряю-
щей передачи 31 вторичного вала находится в постоянном зацеп-
лении с шестерней V передачи промежуточного вала.
Все передачи включаются инерционными синхронизаторами,
зубчатые венцы которых соединяются с шестернями посредством
мелких шлиц.
Осевые нагрузки от косых зубьев шестерен вторичного вала
воспринимаются стопорными кольцами 17 и 44, упорной шай-
бой 32, буртом вторичного вала и расположенными в канавке на
вторичном валу двумя упорными полукольцами, которые охваты-
ваются кольцом 14.
Передача I включается муфтой, которая входит в зацепление с
шестерней I передачи 18. Вращение с первичного вала 1 передает-
ся через шестерни постоянного зацепления на промежуточный вал,
на шестерни I передачи промежуточного и вторичного валов и
через муфту и ступицу на вторичный вал.
Передача II включается этой же муфтой. Вращение передается
с первичного вала через шестерни постоянного зацепления на про-
межуточный вал. Через шестерню II передачи блока шестерен про-
межуточного вала на шестерню II передачи 16 вторичного вала, а
затем через муфту и ступицу муфты на вторичный вал.
Передача III включается муфтой включения 9. Она входит в
зацепление с шестерней III передачи 12. Вращение с первичного
вала через шестерни постоянного зацепления передается на блок
шестерен, шестерни III передачи промежуточного 47 и вторично-
го 19 валов, далее с шестерни III передачи 12 через муфту 9 и
ступицу 11 на вторичный вал.
Передача IV прямая: вторичный вал соединяется с первичным
валом муфтой 9. Вращение передается непосредственно с шестер-
ни первичного вала через муфту 9 и ступицу 77 на вторичный
вал 19.
Передача V — ускоряющая — включается муфтой. Вращение с
первичного вала 7 через шестерни постоянного зацепления пере-
дается на блок шестерен 47 промежуточного вала, далее на шес-
терню V передачи 31 вторичного вала, на муфту включения, сту-
пицу 22 и на вторичный вал.
Задняя передача также включается муфтой, которая входит в
зацепление с шестерней заднего хода 20 вторичного вала. Эта ше-
260
стерня через промежуточную шестерню заднего хода 38 находится
в зацеплении с шестерней блока шестерен промежуточного вала.
Вращение передается с первичного вала 1 через шестерни посто-
янного зацепления на блок шестерен 47 промежуточного вала, а с
него через шестерню блока на промежуточную шестерню заднего
хода 38, шестерню заднего хода 20 вторичного вала, муфту вклю-
чения и через ступицу 22 на вторичный вал.
Для заполнения картера коробки передач маслом и контроля
уровня масла служит отверстие, закрываемое пробкой 48. Слива-
ется масло через отверстие, закрываемое пробкой 46.
12.4. Двухвальная коробка передач
На автомобилях с передним ведущим мостом устанавливают
двухвальные четырех- или пятиступенчатые коробки передач, объ-
единенные в одном корпусе с главной передачей и дифференциа-
лом.
Четырехступенчатая двухвальная коробка передач устанавлива-
ется на автомобилях ВАЗ-1111 и других (рис. 12.5). Она состоит из
картера 19, в котором на двух подшипниках установлен первич-
ный вал 18. Вторичный вал 17 установлен передним концом на
роликоцилиндрическом, а задним — на шариковом подшипниках.
На обоих валах имеются шестерни I, II, III и IV передач. Шестер-
ни на вторичном валу установлены на игольчатых подшипниках и
свободно в них вращаются. Для включения I и II передач служит
синхронизатор 13, а для включения III и IV — синхронизатор 75.
Для включения заднего хода на муфте синхронизатора 13 име-
ется наружный зубчатый венец. На первичном валу имеется шес-
терня заднего хода. Чтобы обеспечить движение автомобиля зад-
ним ходом, на отдельном валике установлена подвижная проме-
жуточная шестерня. Когда она входит в зацепление с зубчатым
венцом синхронизатора 13 и шестерней заднего хода первичного
вала, вторичный вал получает обратное вращение, и автомобиль
начинает двигаться задним ходом.
При включении I передачи муфта синхронизатора 13 входит в
зацепление с боковым зубчатым венцом шестерни I передачи вто-
ричного вала 77. Вращение передается с первичного вала через
шестерни постоянного зацепления на муфту синхронизатора 13 и
через ступицу на вторичный вал. /
При включении II передачи муфта синхронизатора 13 включе-
ния I и II передач входит в зацепление с боковым зубчатым /ен-
цом шестерни II передачи вторичного вала. Вращение передается
с первичного вала через шестерни постоянного зацепления/П пе-
редачи и муфту синхронизатора 13 на ступицу синхронизатора, а
затем на вторичный вал 77.
261
Рис. 12.5. Коробка передач автомобиля ВАЗ-1111:
1 — подшипник выключения сцепления; 2 — направляющая втулка муфты под-
шипника выключения сцепления; 3 — маслосборник; 4 — ведущая шестерня при-
вода спидометра; 5 — опорная шайба шестерни полуоси; 6 — шестерня полуоси;
7 — сателлит; 8 — ось сателлитов; 9 — коробка дифференциала; 10 — ведомая
шестерня главной передачи; 11 — регулировочное кольцо; 12 — подшипник диф-
ференциала; 13 — синхронизатор I и II передач; 14 — упорное кольцо; 75 —
синхронизатор III и IV передач; 16 — игольчатый подшипник шестерни вторич-
ного вала; 17 — вторичный вал; 18 — первичный вал; 19 — картер коробки пере-
дач; 20 — вилка выключения сцепления
262
Передача III включается муфтой синхронизатора 75, которая
входит в зацепление с шестерней III передачи вторичного вала.
Вращение с шестерни III передачи первичного вала 18 передается
на шестерню III передачи вторичного вала, находящуюся в посто-
янном зацеплении с нею, затем на муфту синхронизатора 75 и
через ее ступицу на вторичный вал.
Передача IV — повышающая с передаточным отношением 0,90 —
включается также муфтой синхронизатора 75. Шестерни IV пере-
дачи первичного и вторичного валов находятся в постоянном за-
цеплении. На шестерне IV передачи вторичного вала имеется бо-
ковой зубчатый венец для зацепления с муфтой синхронизатора.
Вращение с первичного вала 18 через шестерни постоянного за-
цепления IV передачи передается на муфту синхронизатора и че-
рез ступицу на вторичный вал.
Передача заднего хода включается промежуточной шестерней
заднего хода, находящейся на отдельном валике. При включении
заднего хода она входит в зацепление одновременно с наружным
зубчатым венцом муфты синхронизатора 13 вторичного вала и
шестерней заднего хода первичного вала. Вращение с первичного
вала через шестерню заднего хода передается на промежуточную
шестерню заднего хода, а с нее на наружный зубчатый венец муф-
ты синхронизатора 13 и через ступицу на вторичный вал.
На всех передачах вращение по вторичному валу передается на
ведущую шестерню главной передачи вторичного вала, а затем на
ведомую шестерню главной передачи 10 и через дифференциал на
приводные валы колес.
12.5. Коробка передач автомобилей семейства КшиАЗ
Для автомобилей семейства КамАЗ существуют две модифи-
кации коробки передач. Для автомобилей, работающих без при\
цепа (модели 5510, 53201, 53203), — пятиступенчатые коробки
передач, а для автомобилей-тягачей, предназначенных для по-
стоянной работы с прицепом или полуприцепом (модели 5320,
53202, 5410, 55102, 54101), — десятиступенчатая коробка пере-
дач, состоящая из основной пятиступенчатой коробки и перед-
него делителя.
Картер коробки передач 16 отлит из серого чугуна (рис. 12.6).
По бокам картера справа и слева имеются люки для установки
коробок отбора мощности. Люки закрыты крышками. Допусти-
мый отбор мощности от коробки передач — 30 л. с.
Снизу в картер ввернута сливная пробка, еще одна сливная
пробка с магнитом расположена снизу справа. Над этой пробкой
имеется заливное отверстие, закрытое пробкой со щупом контро-
ля уровня масла.
263
25 24 23 22 21 2019 18 1711 1615
a
Первичный (ведущий) вал коробки 3 установлен на двух шарико-
вых подшипниках. Вал выполнен заодно с шестерней. В шестерне
выполнена проточка для установки роликового подшипника, яв-
ляющегося опорой для переднего конца вторичного вала. Перед-
ний конец ведущего вала имеет шлицы для ведомых дисков сцеп-
ления и шейку, которой он входит в шариковый подшипник, зап-
рессованный в выточку ведущего вала делителя 7, а при отсут-
ствии делителя — в выточку коленчатого вала. Задний шариковый
подшипник находится в гнезде корпуса коробки передач.
Вторичный (ведомый) вал 14 установлен в двух опорах: в роли-
ковом подшипнике, установленном в гнезде первичного вала, и в
шариковом подшипнике, установленном в гнезде заднего торца
картера. Передняя шлицевая часть вторичного вала, состоящая из
трех нарезанных на валу зубчатых венцов, предназначена для уста-
новки каретки синхронизатора Г/ и V передач 5. Крайние венцы и
средняя часть среднего венца образуют так называемый «замок»,
предотвращающий самовыключение четвертой и пятой передач на
ходу автомобиля.
Шлицевая часть вторичного вала переходит в цилиндрическую
шейку, на которой установлена втулка шестерни IV передачи вто-
ричного вала. Шестерня эта косозубая и находится в постоянном
зацеплении с шестерней IV передачи промежуточного вала.
Шестерни III передачи 7, II передачи 9, заднего хода 10 и I пе-
редачи 13 установлены на вторичном валу на роликовых взаимоза-
меняемых подшипниках.
Шестерня III передачи 7 косозубая и находится в постоянном
зацеплении с шестерней III передачи промежуточного вала. Для
работы синхронизатора на цилиндрический поясок шестерни на-
Рис. 12.6. Коробка передач автомобилей семейства КамАЗ:
а — общий вид; б — схема пневмопривода делителя; 1 — ведущий вал делителя;
2 — шестерня ведущего вала делителя; 3 — ведущий вал коробки передач; 4 —
синхронизатор делителя; 5 — синхронизатор IV и V передач; 6 — шестерня IV
передачи ведомого вала; 7— шестерня III передачи ведомого вала; 8 — синхрони-
затор II и III передач; 9 — шестерня II передачи ведомого вала; 10 — шестерня
передачи заднего хода ведомого вала; 11 — блок шестерен передачи заднего хода;
12 — муфта включения переднего и заднего хода и первой передачи; 13— шестер-
ня I передачи ведомого вала; 14 — ведомый вал; 75 — зубчатый венец I передачи
промежуточного вала; 16 — картер коробки, 17 — зубчатый венец промежуточно-
го вала передачи заднего хода; 18 — зубчатый венец II передачи; 19 — шестерня III
передачи промежуточного вала; 20 — шестерня IV передачи промежуточного вала;
27 — промежуточный вал коробки передач; 22 — шестерня привода промежуточ-
ного вала коробки передач; 23 — шестерня привода промежуточного вала делите-
ля; 24 — картер делителя; 25 — промежуточный вал делителя; 26 — переключатель
крана управления; 27— кран управления; 28— редукционный клапан; 29— пнев-
моцилиндр; 30 — воздухораспределитель; 31 — клапан включения делителя; 32 —
упор штока клапана; А и Б — полости; В и Н — высшая и низшая передачи в
делителе
265
прессован конус, и она имеет наружный цилиндрический зубча-
тый венец.
Шестерня II передачи 9 косозубая и находится в постоянном
зацеплении с шестерней II передачи промежуточного вала. На ней
имеются конус и наружный зубчатый венец для работы синхрони-
затора.
Средняя часть вторичного вала, между шейками подшипников
шестерен III и II передач, шлицованная, состоящая из трех зубча-
тых венцов. Она предназначена для установки каретки синхрони-
затора II и III передач. Крайние венцы имеют меньшую толщину
зуба, чем средний венец, образуя «замок», предотвращающий са-
мовыключение II и III передач на ходу автомобиля.
Шестерня заднего хода 10 прямозубая. Она находится в посто-
янном зацеплении с малым зубчатым венцом блока шестерен пе-
редачи заднего хода 11. Для включения заднего хода на нем имеет-
ся наружный зубчатый венец, с которым при включении передачи
заднего хода входит в зацепление муфта 12. Шестерня 10 свободно
вращается на подшипнике, установленном на втулке шестерни
заднего хода.
Шестерня I передачи 13 прямозубая и находится в постоянном
зацеплении с шестерней I передачи промежуточного вала. На ней
имеется наружный цилиндрический зубчатый венец для обеспече-
ния включения передачи муфтой 12.
Втулка шестерни I передачи имеет внутреннее шлицевое отвер-
стие, с помощью которого она установлена на шлицевую часть вала
до упора в торец втулки шестерни заднего хода. Наружная часть
втулки цилиндрическая и имеет два диаметра. На цилиндрической
части большего диаметра нарезаны шлицы для установки и переме-
щения муфты включения шестерни заднего хода и I передачи 12.
Цилиндрическая шейка меньшего диаметра предназначена для ус-
тановки подшипника шестерни I передачи вторичного вала.
Смазка подшипников шестерен принудительная. Масло при
помощи маслонагнетающего кольца подается под давлением в
продольный канал вторичного вала, а затем через радиальные свер-
ления к подшипникам. При сборке вторичного вала необходимо
совмещать отверстия во втулках с радиальными сверлениями вто-
ричного вала. Для обеспечения циркуляции масла в ступицах всех
шестерен имеются радиальные сверления.
Промежуточный вал 21 установлен на двух опорах: на цилинд-
рическом роликовом подшипнике в передней стенке картера ко-
робки и сферическом роликовом подшипнике, установленном в
стакане гнезда заднего торца картера.
Шестерни I передачи, заднего хода и II передачи изготовлены
заодно с валом. Шестерни 22 постоянного зацепления с шестер-
ней первичного вала, IV передачи 20 и III передачи 19 напрессова-
ны на промежуточный вал. От случайного проворачивания они
266
удерживаются при помощи сегментных шпонок. Передний конец
промежуточного вала имеет шлицы для присоединения промежу-
точного вала делителя 25.
Блок шестерен заднего хода 11 установлен на оси на двух роли-
ковых подшипниках. Ось зафиксирована в расточке картера сто-
порной планкой. Блок шестерен заднего хода имеет два прямозу-
бых зубчатых венца. Венец большего диаметра находится в посто-
янном зацеплении с венцом промежуточного вала 77, а зубчатый
венец меньшего диаметра — в постоянном зацеплении с зубчатым
колесом заднего хода 10 вторичного вала.
Для плавного выравнивания окружных скоростей шестерен, а
следовательно, для бесшумного и безударного переключения пе-
редач в коробке передач установлено два синхронизатора: синхро-
низатор <?для включения II и III передач, а синхронизатор 5 для
включения IV и V. I передачу и передачу заднего хода включает
муфта 12.
Делитель передач. На автомобилях-тягачах, предназначенных
для постоянной работы с прицепами или полуприцепами, обыч-
ные пятиступенчатые коробки передач дополняются делителем пе-
редач. При наличии редуктора-делителя коробка передач крепит-
ся к картеру сцепления, выполненному заодно с картером делите-
ля 24 (см. рис. 12.6).
Ведущий вал делителя 7 передним концом опирается на шари-
ковый подшипник в выточке коленчатого вала. Задний его конец
опирается на шариковый подшипник, установленный в перего-
родке корпуса делителя. Ведущий вал делителя имеет внутреннюю
цилиндрическую полость, в которой установлен роликовый под-
шипник для опоры первичного вала коробки передач 3.
На ведущем валу делителя на двух роликовых подшипниках ус-
тановлена шестерня 2, находящаяся в постоянном зацеплении с
шестерней 23 привода промежуточного вала делителя. Шестерня 23
напрессована на промежуточный вал делителя и от случайного
проворачивания удерживается шпонкой.
Передний конец промежуточного вала делителя опирается на
шариковый подшипник, а задний при помощи шлицов соединя-
ется с промежуточным валом основной коробки передач и опира-
ется на роликовый подшипник.
Для плавного выравнивания окружных скоростей валов на пер-
вичном валу делителя установлен синхронизатор инерционного
типа с конусными фрикционными кольцами.
Механизм переключения передач делителя обеспечивает вклю-
чение требуемой передачи на ходу автомобиля. Он состоит из вилки
с сухарями и валика вилки, на конце которого установлен рычаг.
При включении низшей передачи делителя муфта синхрони-
затора отодвигается назад и входит в зацепление с зубчатым вен-
цом каретки ведущего вала коробки передач. Вращение при этом
267
передается напрямую на коробку передач, не изменяя частоты
вращения.
При включении высшей передачи синхронизатор делителя пе-
реводят вперед, и он соединяет ведущий вал делителя с промежу-
точными валами делителя и коробки передач. При таком пути пе-
редачи вращения крутящий момент в основной коробке передач
уменьшается в 0,815 раза, а скорость движения автомобиля возра-
стает примерно в 1,22 раза.
Работа пятиступенчатой коробки передач автомобиля КамАЗ.
Передача I включается муфтой, которая входит в зацепление с ше-
стерней I передачи ведомого вала. Вращение передается с ведуще-
го вала через шестерни постоянного зацепления на промежуточ-
ный вал, по валу вращение передается на шестерню промежуточ-
ного вала I передачи, на шестерню I передачи ведомого вала и
через муфту и ступицу на ведомый вал (рис. 12.7, а).
Передача II включается синхронизатором включения II и III
передач. Он входит в зацепление с шестерней II передачи ведомо-
Рис. 12.7. Схема включения передач и направления крутящего момента
(показаны стрелками) при I (а), II (6), III (в), IV (г), V (д) передачах и
заднем ходе (е)
268
го вала. Вращение с ведущего вала через шестерни постоянного
зацепления передается на промежуточный вал, а с него через ше-
стерни постоянного зацепления II передачи и синхронизатор на
ведомый вал (рис. 12.7, б).
Передача III включается этим же синхронизатором, но он пе-
реводится вперед и входит в зацепление с шестерней III передачи
ведомого вала. Вращение передается ведущим валом через шес-
терни постоянного зацепления на промежуточный вал. Через ше-
стерни постоянного зацепления III передачи вращение передается
на синхронизатор включения II и III передач, а с него через шли-
цы на ведомый вал (рис. 12.7, в).
Передача IV включается синхронизатором включения IV и V
передач. Для включения IV передачи синхронизатор переводится
назад и входит в зацепление с шестерней IV передачи ведомого
вала. Вращение с ведущего вала передается через шестерни посто-
янного зацепления на промежуточный вал, а с него через шестер-
ни постоянного зацепления IV передачи и синхронизатор на ведо-
мый вал (рис. 12.7, г).
Передача V — прямая. Синхронизатор включения IV и V пере-
дач входит в зацепление с прямозубым зубчатым венцом шестерни
ведущего вала, и вращение с ведущего вала передается непосред-
ственно на ведомый вал (рис. 12.7, д).
Передача заднего хода включается муфтой включения I переда-
чи и передачи заднего хода, которая входит в зацепление с боко-
вым наружным зубчатым венцом шестерни включения заднего хода.
Вращение с ведущего вала через шестерни постоянного зацепле-
ния передается на промежуточный вал. Через шестерню включе-
ния заднего хода вращение передается на большой зубчатый венец
блока шестерен заднего хода, на меньший зубчатый венец, на ше-
стерню включения заднего хода ведомого вала, с которым нахо-
дится в постоянном зацеплении. С этой шестерни вращение пере-
дается на муфту, а с нее через ступицу и шлицы на ведомый вал
коробки передач (рис. 12.7, е).
Управление механизмом переключения передач делителя. Управ-
ление осуществляется пневмомеханической системой (рис. 12.8).
Она состоит из редукционного клапана 2, крана управления дели-
телем 8, клапана включения делителя 6, воздухораспределителя 4
и воздухопроводов.
Сжатый воздух из пневмосистемы тягача постоянно подводит-
ся к редукционному клапану, который отрегулирован на давление
0,42 МПа (4,2 кгс/см2). Шток крана управления тросиком соеди-
нен с переключателем II, который установлен в рукоятке рычага
переключения передач и, в зависимости от положения рычага,
может находиться вверху или внизу.
Для включения делителя необходимо нажать на педаль сцепле-
ния. При этом упор переместится и нажмет на шток клапана вклю-
269
Рис. 12.8. Схема управления делителем:
1 ~ контрольная лампа; 2 — редукционный клапан; 3 — силовой цилиндр; 4 —
воздухораспределитель; 5 — датчик контрольной лампы; 6 — клапан включения
передач делителя; 7 — упор; 8 — кран управления делителем передач; 9 и 10 —
низшая и высшая передача в делителе соответственно; 11 — переключатель крана
управления делителем
чения делителя. Сжатый воздух поступит к воздухораспределите-
лю в ту или другую полость силового цилиндра 3 в зависимости от
положения золотника воздухораспределителя. В соответствии с этим
включится низшая или высшая передача делителя.
12.6. Муфты плавного включения передач
и синхронизаторы
Переключение передач при помощи прямозубых шестерен со-
провождается ударами их зубьев, в результате шестерни быстро
изнашиваются. Для облегчения переключения передач применя-
ются муфты и синхронизаторы.
Муфта плавного включения передач применяется на многих
моделях автомобилей. Основными ее деталями являются сама
муфта (см. рис. 12.1, поз. 17) и ступица. Муфта имеет кольце-
вую проточку для вилки переключения передач и внутренний
прямозубый зубчатый венец. Такие же зубчатые венцы имеют
ступица и шестерни включаемых передач. Ступица устанавли-
вается на шлицах вторичного вала и фиксируется пружинящим
кольцом.
270
Для включения передачи муфту сдвигают в сторону включае-
мой шестерни, и она входит в зацепление с боковым наружным
зубчатым венцом.
Однако, если в зацепление входят непосредственно шестерни,
они от этого быстро изнашиваются и удары на себя воспринимают
муфты. Это, в свою очередь, приводит к их ускоренному износу и
затрудненному включению передач, особенно при движении авто-
мобиля. Затрудненное включение передач объясняется тем, что
при переключении передач выключают сцепление, и ведущий вал
коробки передач вместе с промежуточным останавливаются, а вто-
ричный вал, соединенный с ведущими колесами автомобиля, про-
должает вращаться. В такой ситуации вращающаяся шестерня вхо-
дит в зацепление с неподвижной, а это приводит к возникнове-
нию ударов, повышенному шуму и в конечном счете к износу
шестерен. Проблема решается установкой синхронизаторов.
Синхронизаторы. Синхронизаторы выравнивают окружные ско-
рости валов, благодаря чему происходит бесшумное и безударное
включение передач. Синхронизаторы устроены по различным схе-
мам, однако принцип работы всех типов синхронизаторов имеет
много общего.
На многих автомобилях синхронизатор коробки передач устроен
следующим образом. Ступица 8 (рис. 12.9) устанавливается при по-
Рис. 12.9. Устройство синхрониза-
тора коробки передач автомобиля:
а — конструкция; б — детали; 1 — шес-
терня ведущего вала; 2 — конусное бло-
кирующее кольцо; 3 — муфта; 4 — вил-
ка; 5 — пружина; 6 — шестерня III пере-
дачи; 7 — сухарь; 8 — ступица; 9 — про-
дольные пазы в ступице
271
мощи шлицов на вторичном валу и имеет три продольных паза 9.
В пазах устанавливаются стальные штампованные сухари 7, а под
сухарями — плоские пружины 5. Усики пружин должны вставляться
под один и тот же сухарь. На ступице 8 имеется наружный зубчатый
венец, по которому скользит муфта 3. Она имеет внутренний зубча-
тый венец с кольцевой проточкой в средней части. В эту проточку
плоские пружины 5 вдавливают выступы сухарей 7 Снаружи на муф-
те имеется кольцевая проточка для вилки механизма переключения
передач. Сухари 7 в продольных пазах установлены с небольшим за-
зором и могут передвигаться вдоль ступицы 8. По обе стороны сту-
пицы установлены бронзовые конусные блокирующие кольца 2. Сна-
ружи блокирующие кольца имеют наружный зубчатый венец, соот-
ветствующий зубчатым венцам муфты синхронизатора и включае-
мых шестерен. Внутренняя поверхность блокирующих колец кони-
ческая и имеет мелкую нарезку для быстрого удаления смазки при
работе синхронизатора. Блокирующие кольца имеют три выреза. В них
входят торцы сухарей. Ширина вырезов на блокирующих кольцах
больше ширины сухарей примерно на ширину половины зуба. Тор-
цы зубьев блокирующих колец и муфты закруглены.
Подобное устройство имеют синхронизаторы коробок передач
на многих моделях современных легковых автомобилей. Отлича-
ются они лишь тем, что вместо сухарей с плоскими пружинами на
них могут быть установлены шариковые фиксаторы, состоящие из
сухаря и шарика с пружиной. Пружина вдавливает шарики в коль-
цевую проточку внутри муфты.
Принцип работы этих синхронизаторов аналогичен. Для того
чтобы включить передачу, муфта должна проскользнуть между зу-
бьями блокирующего кольца и войти в зацепление с зубчатым вен-
цом включаемой шестерни.
При перемещении муфты 3 (см. рис. 12.9) вместе с ней продви-
гаются сухари 7, так как их выступы пружинами 5 вдавлены во
внутренние кольцевые проточки муфты. Сухари своими торцами
нажимают на донышки вырезов блокирующих колец 2, передви-
гая их к коническим поверхностям шестерен. Между конусами
блокирующего кольца и шестерни возникает трение, которое зас-
тавляет блокирующее кольцо повернуться относительно муфты на
величину зазора между боковыми стенками вырезов кольца и су-
харями. При этом зубья блокирующего кольца оказываются час-
тично против зубьев муфты. Продолжая нажимать на рычаг пере-
ключения передач, водитель все с большей силой прижимает зубь-
ями муфты блокирующее кольцо к конусу шестерни, трение меж-
ду которыми увеличивается. За счет этого трения начинает вра-
щаться ведущий вал коробки передач. Когда частота вращения
ведущего вала сравняется с частотой вращения ведомого вторич-
ного вала, трение между конусами блокирующего кольца и шес-
терни исчезает. В этой ситуации муфта отодвинет блокирующее
272
кольцо, проскользнет между зубьями и войдет в зацепление с зуб-
чатым венцом включаемой шестерни.
Синхронизаторы коробок передач автомобилей ЗИЛ. Синхрони-
заторы этих автомобилей устроены иначе.
Муфта синхронизатора 1 (рис. 12.10, а) имеет внутренние шли-
цы. Такие шлицы имеются и на вторичном валу коробки. По этим
шлицам муфта может передвигаться в обе стороны. Муфта имеет
фланец с шестью отверстиями. Отверстия с обеих сторон имеют
фаски. На муфте с обеих сторон выполнены зубчатые венцы 6 для
а
910111213114 6 2
Рис. 12.10. Синхронизаторы коробок передач автомобилей:
а—г — ЗИЛ; д—з — КрАЗ-257 и MA3-5335; 1 — муфта синхронизатора; 2 —
конусное кольцо; 3 — блокирующий палец; 4 — пружина; 5 — палец фиксатора;
6 — зубчатый венец муфты; 7 — шестерня; 8 — внутренний зубчатый венец шес-
терни; 9 — обойма вилки переключения; 10 — прорези корпуса; 11 — корпус;
12 — штифт; 13 — выступ муфты; 14 — фиксатор
273
включения передач. По обе стороны муфты расположены бронзо-
вые конусные кольца 2, соединенные друг с другом тремя блокиру-
ющими пальцами 3. Между блокирующими пальцами в углублени-
ях конусных колец установлены три фиксатора 5 с пружинами 4.
При включении передач муфта синхронизатора 1 передвигается в
сторону включаемой передачи. На шестерне включаемой передачи 7
(рис. 12.10, б—г) имеется коническая поверхность, соответствующая
конусному кольцу 2, и внутренний зубчатый венец 8. К боковым
стенкам отверстий муфты пружины 4 плотно прижимают кольцевы-
ми проточками фиксаторы 5. За счет этого вместе с муфтой передви-
гаются и конусные кольца. Конусное кольцо 2 своей конической
поверхностью соприкасается с конусом включаемой шестерни 7, и
между ними возникает трение, увлекающее кольцо. Блокирующие
пальцы донышками своих кольцевых проточек плотно прижимаются
к боковым стенкам отверстий муфты. Сила трения, увлекающая ко-
нусные кольца, не позволяет муфте проскользнуть по блокирующим
кольцам и своим наружным зубчатым венцом войти в зацепление с
внутренним зубчатым венцом включаемой шестерни. При этом муф-
та фасками отверстий нажимает на фаски блокирующих пальцев и
все плотнее прижимает конусное кольцо к конусу шестерни. Трение
заставляет шестерню и вал вращаться все быстрее, и когда частота
вращения валов станет одинаковой, муфта своими фасками отодви-
нет блокирующие пальцы вместе с конусным кольцом и войдет в
зацепление с шестерней включаемой передачи.
Синхронизаторы коробок передач КрАЗ-257 и MA3-5335. Основ-
ными деталями синхронизатора являются корпус 11 (рис. 12.10, д),
муфта синхронизатора 1 и обойма вилки 9. Корпус представляет
собой полый цилиндр с четырьмя равномерно расположенными
прорезями 10. Прорези сквозные и имеют специальную конфигура-
цию. В средней части они более широкие и имеют скошенный вы-
ход. В прорези корпуса входят четыре отростка каретки синхрони-
затора, на которых закреплена обойма вилки 9. Каретка синхрони-
затора имеет также четыре равномерно расположенных по окруж-
ности отверстия, выполняющих роль фиксаторов. В среднем нейт-
ральном положении корпус соединяется с кареткой посредством
пружинных фиксаторов, шарики которых под действием пружин
входят в соответствующие канавки, имеющиеся в обойме. К обоим
торцам обоймы синхронизатора прикреплены бронзовые конусные
кольца 2. Муфта синхронизатора имеет внутренние пазы для уста-
новки на шлицы ведомого вала или на шлицы распорной втулки
шестерен III и II передач.
При включении передачи вилка перемещает обойму вилки 9, а
она перемещает муфту 1 и корпус 11. При надвигании корпусного
кольца на конус шестерни изменяется скорость, в результате чего
прямоугольные выступы муфты I, входящие в ее прорези, смеща-
ются и входят в средние боковые углубления корпуса.
274
До тех пор пока не прекратится взаимное скольжение коничес-
ких поверхностей и не уравняются скорости корпуса и шестерни,
дальнейшее продвижение муфты вдоль оси вала невозможно.
После выравнивания скоростей вращения корпуса и шестерни
отростки муфты перестанут прижиматься к средним боковым уг-
лублениям прорезей, и муфта получит возможность переместить-
ся вдоль оси вала. При перемещении муфты под воздействием вилки
переключения передач шарики, соединяющие муфту с корпусом,
выйдут из углублений муфты. После этого муфта продвинется вдоль
оси вала и, поскольку она вращается с той же скоростью, что и
включаемая шестерня, без удара и шума войдет в зацепление с
зубчатым венцом шестерни включенной передачи.
Синхронизаторы коробок передач автомобилей КамАЗ. Синхро-
низатор II и III передач состоит из каретки 5, двух фрикционных
колец 2 и 4, восьми блокирующих пальцев 3 и четырех пальцев
фиксатора 7 (рис. 12.11).
На каретке проточена канавка, в которую входят сухари вилки
включения II и III передач. Каретка имеет внутреннее отверстие
со шлицами для установки на шлицах вторичного вала. Крайние
зубчатые венцы тоньше среднего и в комплексе с зубчатыми вен-
цами вторичного вала образуют «замок», предотвращающий само-
выключение передач при движении автомобиля.
Рис. 12.11. Синхронизатор П и Ш передач автомобилей КамАЗ:
а — устройство; б — положение при включении III передачи; 1 — палец фиксато-
ра; 2 — фрикционное кольцо II передачи; 3 — блокирующий палец; 4 — фрикци-
онное кольцо III передачи; 5 — каретка синхронизатора; 6— пружина фиксатора;
7 — шарик
275
Для блокирующих пальцев фланец каретки имеет восемь отвер-
стий с фасками под фиксаторы. В нейтральном положении блоки-
рующие пальцы находятся в отверстиях фланца каретки с зазором.
Фрикционные кольца имеют наружную коническую поверх-
ность. На этой поверхности профрезерованы прямоугольные ка-
навки для удаления продуктов трения, а по окружности нарезаны
винтовые канавки для быстрого удаления масла с конических по-
верхностей. От случайного перемещения каретки синхронизатора
удерживаются шариками 7 и пружинами 6.
При включении передачи, например третьей (рис. 12.11, б), ка-
ретка синхронизатора 5 передвигается влево. В начальный момент
каретка передвигается под небольшим усилием, и шарики фикса-
торов перемещают фрикционное кольцо до соприкосновения с
конусной поверхностью зубчатого колеса третьей передачи. Меж-
ду ними возникает трение, и зубчатое колесо увлекает за собой
каретку, поворачивая ее на некоторый угол относительно блоки-
рующих пальцев 3. Боковые стенки отверстий плотно прижима-
ются к кольцевым проточкам блокирующих пальцев, и дальней-
шее перемещение каретки прекращается до полного выравнива-
ния окружных скоростей валов. Угол наклона фасок подобран та-
ким образом, что, пока действует момент трения, т. е. пока выпол-
няется синхронизация кольца 4 и шестерни включаемой переда-
чи, дальнейшее продвижение каретки по шлицам вторичного вала
невозможно. Когда исчезнут сила инерции и моменты трения, бло-
кирующие пальцы 3 займут свободное положение относительно
отверстий в каретке 5, и каретка получит возможность продви-
нуться по шлицам вала. При этом шарики фиксаторов утаплива-
ются, и каретка, продвигаясь по шлицам вала, войдет в зацепле-
ние с шестерней включаемой III передачи.
При включении II передачи синхронизатор работает аналогично.
Синхронизатор включения IV и V передач работает по такому же
принципу. Устройство его незначительно отличается от синхро-
низатора включения II и III передач. Он состоит из каретки, двух
фрикционных колец, восьми блокирующих пальцев и восьми фик-
саторов, состоящих из пружин и сухарей фиксаторов. У этого син-
хронизатора в отличие от синхронизатора II и III передач фрик-
ционные кольца имеют не наружные конические поверхности, а
внутренние. В остальном устройство и работа синхронизаторов по-
добны.
12.7. Механизм управления коробкой передач
Коробки передач имеют специальный механизм переключения
передач. Например, у автомобилей семейства ЗИЛ он находится в
крышке картера коробки 1 (рис. 12.12).
276
Рис. 12.12. Механизм управления коробкой передач:
/ — крышка картера коробки передач; 2 — ползун включения I передачи и заднего
хода; 3 — головка ползуна; 4 — пружина предохранителя включения заднего хода;
5 — промежуточный рычаг включения I передачи и заднего хода; 6— рычаг переклю-
чения передач; 7 — корпус рычага переключения; 8 — шарик фиксатора; 9 — ползун
включения IV и V передач; 10 — ползун включения II и III передач; 11 — сапун для
сообщения картера коробки передач с атмосферой; 72 — вилка включения I передачи
и заднего хода; 13 — вилка включения II и III передач; 14 — вилка включения IV и V
передач; 75 — штифт замка ползунов; 16 — шарик замка ползунов
В специальных гнездах установлены ползун 2 включения I пере-
дачи и заднего хода, ползун 9 включения IV и V передач и ползун 10
включения II и III передач. На ползунах закреплены болтами вил-
ки, которые входят в зацепление с шестернями вторичного вала и
синхронизаторами. Вилки включения II и III передач 13, а также IV
и V передач 14 венчаются головками с пазами. На ползуне I переда-
чи и заднего хода кроме вилки 12, закрепленной на заднем конце
ползуна, установлена еще головка 3. В паз этой головки входит про-
межуточный рычаг 5 включения I передачи и заднего хода. В пазы
головок вилок и промежуточного рычага включения I передачи и
заднего хода входит нижний конец рычага переключения передач 6,
установленный в гнезде корпуса рычага переключения передач 7.
Шаровая опора рычага поддерживается конической пружиной. Пе-
редвигая рычаг из стороны в сторону, можно вводить его нижний
конец в пазы головок и включать различные передачи.
При движении автомобиля, особенно по плохим дорогам, шес-
терни могут произвольно выходить из зацепления с нужными ше-
277
стернями. Чтобы этого не случилось, на ползунах делаются про-
точки, соответствующие полному зацеплению зубчатых колес, и в
эти проточки при помощи пружин вдавливаются фиксирующие
шарики 8. Они не допускают произвольного переключения пере-
дач и обеспечивают зацепление шестерен на всю длину зубьев.
Если водитель неправильно повернет рычаг переключения пе-
редач и его нижний конец войдет в пазы вилок сразу двух передач,
может произойти одновременное включение двух передач, что при-
ведет к поломке шестерен.
Решить проблему одновременного включения двух передач по-
могает установка замка. Он состоит из штифта 75, вставленного в
отверстие среднего ползуна и двух пар шариков 16 замка. На пол-
зунах сделаны углубления: на крайних — по одному со стороны
среднего ползуна, а на среднем — с обеих сторон. Диаметры ша-
риков и длина штифта подобраны так, что при перемещении од-
ного ползуна они входят в углубления двух других и не позволяют
им передвинуться и ввести в зацепление другие шестерни.
Для предотвращения случайного включения заднего хода при
движении автомобиля вперед служит предохранитель от случай-
Рис. 12.13. Дистанционный привод переключения передач:
1 — картер коробки передач; 2 — фиксатор; 3 — рычаг механизма выбора передач;
4 — картер сцепления; 5 — рычаг штока выбора передач; 6 — шток выбора пере-
дач; 7 — втулка штока; 8 — сальник штока; 9 — защитный чехол; 10 — корпус
шарнира; 11 — втулка шарнира; 12 — наконечник шарнира; 13 — хомут; 14 —
защитный чехол тяги; 15 — тяга привода переключения передач; 16 — рычаг пере-
ключения передач; 17 — втулка реактивной тяги; 18 — реактивная тяга; 19 —
шаровая опора рычага переключения передач
278
ного включения заднего хода. Он состоит из промежуточного ры-
чага 5 и упора с пружиной 4. Работа предохранителя основана на
сопротивлении пружины. Передвигая рычаг, водитель чувствует
сопротивление пружины и таким образом определяет включение
передачи заднего хода или I передачи.
Механизм переключения передач на многих моделях легковых
автомобилей незначительно отличается от описанного выше. Ос-
новное отличие заключается в расположении штоков и головок
вилок, а также в расположении фиксаторов. Замок вместо шари-
ков может иметь стопорные плунжеры.
Дистанционный привод переключения передач имеют автомобили
с передними ведущими колесами.
Рычаг переключения передач 16 (рис. 12.13) установлен на ша-
ровой опоре 19. К рычагу при помощи пальца присоединена тяга
привода переключения передач 75. К тяге при помощи шарнира
присоединен шток выбора передач 6. Он соединен, в свою оче-
редь, с рычагом штока выбора передач 5, установленным внутри
картера сцепления 4. Рычаг 5 соединяется с рычагом механизма
выбора передач 3. Положение этого рычага фиксируется фиксато-
ром 2.
Двигатель при помощи реактивной тяги 18 соединяется с втул-
кой 17 опоры рычага. Во втулке реактивная тяга перемещается
свободно. Шаровая опора рычага 19 крепится к реактивной тяге 18,
Рис. 12.14. Механизм выбора передач:
1 — ось рычага выбора передач; 2 — фиксатор рычага выбора передач; 3 — ры-
чаг выбора передач; 4 — пластина рычага выбора передач; 5 — вилка включения
заднего хода; 6 — ось вилки включения заднего хода; 7 — корпус механизма вы-
бора передач
279
благодаря чему осевое перемещение двигателя не передается на
механизм выбора передач.
Механизм выбора передач состоит из корпуса 7 (рис. 12.14), уста-
новленной на нем оси Z, на которой закреплен двуплечий рычаг 3
выбора передач, и фиксатора 2. Двуплечий рычаг с обеих сторон
имеет пружины, которые устанавливают рычаг в положение IV и
III передач. В корпусе 7 на оси 6 установлена вилка включения
заднего хода 5. В гнездо вилки 5 входит поводок головки штока
заднего хода.
12.8. Раздаточная коробка передач
Если автомобиль имеет несколько ведущих мостов, среди кото-
рых в обязательном порядке задние и передние ведущие мосты, то
передать вращение с ведомого вала коробки передач на задние
мосты и на передний мост невозможно.
Для распределения крутящего момента на все ведущие мосты
автомобиля необходимо иметь специальную раздаточную коробку,
способную распределить крутящий момент на задние и передний
ведущие мосты.
На автомобилях, предназначенных для работы в трудных до-
рожных условиях (заболоченная местность, грунтовые дороги или
бездорожье, сыпучий песок, рыхлый снег и др.), крутящего мо-
мента, развиваемого основной коробкой передач, бывает недоста-
точно для обеспечения движения автомобиля. На таких автомоби-
лях, кроме основной коробки передач, устанавливается дополни-
тельная коробка передач (демультипликатор). Дополнительные ко-
робки могут иметь одну прямую передачу и одну понижающую.
На некоторых автомобилях дополнительные коробки имеют обе
понижающие передачи. В этом случае они помогают главной пе-
редаче в снижении частоты вращения и повышении крутящего
момента.
Раздаточная и дополнительная коробки передач объединяются
в одном корпусе под общим названием раздаточная коробка пере-
дач.
Раздаточная коробка состоит из корпуса, ведущего вала, вала
привода заднего моста, промежуточного вала и вала привода перед-
него моста.
Ведущий вал раздаточной коробки 4 (рис. 12.15) на переднем
конце имеет шлицы, на которых установлен фланец для присо-
единения карданной передачи от основной коробки передач. Перед-
ний конец вала вращается в шариковом подшипнике, установлен-
ном в гнезде картера раздаточной коробки. Задний конец вала вра-
щается в роликоцилиндрическом подшипнике, установленном в
выточке шестерни вала привода заднего моста 6. Средняя часть
280
Рис. 12.15. Раздаточная коробка:
а — конструкция; б — блокировочное устройство; 1, 2, 14 — пробки; 3 — сапун;
4 — ведущий вал; 5 — шестерня ведущего вала; 6 — шестерня вала заднего моста;
7 — червячное колесо привода спидометра; 8 — червяк привода спидометра; 9 —
промежуточный вал; 10, 13 — шестерни промежуточного вала; И — вал привода
переднего моста; 12 — шестерня привода переднего моста; 15 — колпак; 16 —
сухарь; 17— пружина; 18, 25— вилки; 19, 20— ползуны; 21 — гайка; 22— кольцо;
23 — шайба; 24 — сальник
вала имеет шлицы, и по ним передвигается шестерня 5 ведущего
вала (каретка). При помощи этой шестерни можно включить пря-
мую и понижающую передачи. Шестерня 5 имеет кольцевую про-
точку для вилки 25 включения этих передач.
281
Вал привода заднего моста (ведомый вал) вращается в двух ша-
риковых подшипниках. Передний подшипник установлен в зад-
ней стенке картера раздаточной коробки, а задний — в стакане
при помощи болтов. Вал изготовлен как единое целое с шестер-
ней 6, имеющей наружный зубчатый венец для включения пере-
днего моста и внутренний зубчатый венец для включения прямой
передачи. На заднем конце вала имеются шлицы для установки и
крепления фланца карданной передачи к заднему мосту. Кроме
того, на нем устанавливается червячное колесо привода спидомет-
ра 7 с червяком привода спидометра 8.
Промежуточный вал 9 вращается в двух шариковых подшипни-
ках, установленных в стенках картера. Внутренняя часть вала имеет
шлицы для установки неподвижной шестерни 13 понижающей пере-
дачи и подвижной шестерни (каретки) 70 включения переднего моста.
Вал привода переднего моста 11 вращается в двух шариковых
подшипниках. На переднем конце вала на шлицах установлен фла-
нец карданной передачи к переднему мосту, а на шлицах заднего
конца установлена шестерня 12 привода переднего моста.
Для заполнения картера раздаточной коробки маслом служит
отверстие, закрываемое пробкой 2, сливается масло через отвер-
стие, закрываемое пробкой 7. Атмосферное давление внутри разда-
точной коробки поддерживается пропуском воздуха через сапун 3.
Механизм управления раздаточной коробкой. Механизм вклю-
чает в себя ползуны 19 и 20. На ползуне 19 закреплена вилка вклю-
чения переднего моста 18, а на ползуне 20 — вилка включения
прямой и понижающей передач 25. Передачи удерживаются во
включенном и выключенном состояниях фиксаторами, состоящи-
ми из шариков и пружин. На ползунах для них имеются специаль-
ные выточки. Замок, состоящий из двух сухарей 16 и пружины 77,
предотвращает включение понижающей передачи без включения
переднего моста. Ползуны тягами соединяются с рычагами пере-
ключения передач, находящимися в кабине водителя.
Прямая передача включается шестерней 5, вводимой в зацепле-
ние с внутренним зубчатым венцом шестерни 6. Вращение пере-
дается напрямую с ведущего вала 4 на шестерню 5, а с него на
шестерню 6 ведомого вала и далее на карданную передачу.
Чтобы включить передний мост, необходимо шестерню 10 вклю-
чения переднего моста одновременно ввести в зацепление с шес-
терней 6 ведомого вала и шестерней 72 вала привода переднего
моста 77. Вращение с ведущего вала через шестерню 5 ведущего
вала передается на шестерню 6 ведомого вала, с него через шес-
терню 10 промежуточного вала на шестерню 72. С шестерен 6 и 12
вращение передается на валы, а затем через карданные передачи
на ведущие колеса автомобиля.
Понижающую передачу можно включить только при условии,
что включен передний мост. При этом шестерня 5 ведущего вала
282
передвигается вперед и входит в зацепление с шестерней 13 про-
межуточного вала. Вращение передается с ведущего вала через ше-
стерню 5 на шестерню 13, через шлицы на промежуточный вал, на
шестерню 10, а с него одновременно на шестерни 6 и 12, на валы
этих шестерен и через карданные передачи на ведущие мосты ав-
томобиля.
Автомобили «ГАЗель» моделей ГАЗ-32217, -322172 и -322173
снабжены двухступенчатой коробкой с межосевым симметричным
дифференциалом. Дифференциал оборудован принудительной бло-
кировкой.
Раздаточная коробка состоит из переднего картера 4 (рис. 12.16)
и заднего картера 6.
Ведущий вал 3 установлен в картере. Передний его конец вра-
щается в шариковом подшипнике, а задний — в роликоцилинд-
рическом. На переднем конце вала на шлицах закреплен фланец
для присоединения карданной передачи от коробки передач. На
Рис. 12.16. Раздаточная коробка полноприводных автомобилей «ГАЗель»:
1 — сателлит; 2 — промежуточный вал; 3 — ведущий вал; 4 — передний картер;
5 — шестерня понижающей передачи; 6 — задний картер; 7 — муфта переключе-
ния передач; 8 — шестерня высшей передачи; 9 — крышка; 10 — ось сателлита;
11 — корпус дифференциала; 12 — вал привода заднего моста; 13 — датчик; 14 —
полуосевая шестерня; 75 — шестерня дифференциала; 16 — муфта блокировки
дифференциала; 17 — вал привода переднего моста; А — механизм управления
раздаточной коробкой
283
ведущем валу на втулках свободно установлены шестерня пони-
жающей передачи 5 и шестерня высшей передачи 8. Между ними
на зубчатом венце вала установлена муфта 7 переключения пере-
дач, имеющая наружную кольцевую проточку для вилки меха-
низма переключения передач. Шестерни 5 и 8 имеют соответ-
ствующие боковые наружные зубчатые венцы для включения пе-
редач.
Промежуточный вал 2 выполнен в виде блока шестерен. Обе его
шестерни находятся в постоянном зацеплении с соответствующи-
ми шестернями ведущего вала 3. Промежуточный вал вращается в
двух шариковых подшипниках. На заднем конце вала на шарико-
вой шпонке установлено червячное зубчатое колесо с червяком
привода спидометра.
Вал привода переднего моста 17 вращается в шариковых под-
шипниках. На переднем его конце на шлицах закреплен фланец
для присоединения карданной передачи. Задний конец вала также
имеет шлицы для установки полуосевой шестерни межосевого
дифференциала. В средней части на валу выполнен зубчатый ве-
нец для муфты блокировки дифференциала 16. Здесь же на валу
свободно установлена шестерня дифференциала 15, находящаяся
в постоянном зацеплении с шестерней промежуточного вала.
Вал привода заднего моста 12 также вращается в шариковых
подшипниках. На переднем его конце имеются шлицы для уста-
новки полуосевой шестерни 14, а на шлицах заднего конца зак-
реплен фланец карданной передачи.
Управляется раздаточная коробка двумя рычагами, находящи-
мися в кабине водителя. Эти рычаги тягами соединяются с ползу-
нами переключения передач и блокировки дифференциала. Пол-
зуны имеют фиксаторы для предотвращения самопроизвольного
переключения передач.
При включении высшей передачи (передаточное число 1,07)
муфта 7 перемещается и входит в зацепление с боковым наруж-
ным зубчатым венцом шестерни 8. Вращение с ведущего вала пе-
редается через муфту 7 на шестерню 8, а с нее на шестерню проме-
жуточного вала 2, на шестерню дифференциала 75, далее через
дифференциал на валы привода переднего моста 17 и заднего мо-
ста 12.
Если муфту 7 передвинуть и ввести в зацепление с шестерней
понижающей передачи 5 (передаточное число 1,86), то вращение с
ведущего вала через муфту 7 будет передаваться через шестерню
промежуточного вала 2 на шестерню 75 дифференциала, а затем
на валы привода переднего и заднего мостов. Понижающая пере-
дача включается для преодоления крутых подъемов, при движе-
нии по мягкому грунту и бездорожью.
Блокировка дифференциала включается кратковременно для
преодоления труднопроходимых участков дороги. При выезде на
284
дорогу с твердым покрытием блокировка должна быть немедлен-
но выключена во избежание повышенного износа шин, трансмис-
сии и увеличения расхода бензина. Контролируется блокировка
дифференциала контрольной лампой на щитке приборов.
Включение и выключение передач и блокировка дифференци-
ала производятся при стоящем автомобиле или при движении со
скоростью не более 5 км/ч.
12.9. Спидометр
Спидометр предназначен для контроля скорости движения ав-
томобиля и пройденного расстояния. Устройство и принцип дей-
ствия магнитоиндукционного спидометра показаны на рис. 12.17.
Спидометр состоит из двух механизмов, объединенных общим
кожухом и основанием: указателя скорости (скоростной узел) и
счетчика (счетный узел). По принципу действия они разделяются
на магнйтоиндукционные и электрические; по способу приведе-
ния в действие — на спидометры с приводом посредством гибкого
валика и с электроприводом.
Скоростные узлы всех спидометров работают на принципе маг-
нитовихревого действия. Схема скоростного узла такого спидо-
метра представлена на рис. 12.17, а. Магнит 4, закрепленный на
приводном валике 5, намагничен таким образом, что оба полюса
или несколько пар полюсов располагаются по периферии диска.
На отдельной оси 7, свободно вращающейся в двух подшипни-
ках, укреплена картушка-колпачок 2 из немагнитного материала
(алюминия). Она охватывает магнит с таким расчетом, чтобы как
можно больше силовых линий поля магнита, рассеиваемого вне
его тела, пронизывали материал картушки. Чтобы через картуш-
ку проходила большая часть магнитного потока, вокруг нее с не-
которым зазором размещают экран 1 из магнитомягкого матери-
ала, который концентрирует магнитное поле в рабочем направ-
лении.
При вращении валика 3 поле магнита наводит в теле картушки
вихревые токи, создающие, в свою очередь, магнитное поле кар-
тушки. Взаимодействие поля магнита и поля картушки вызывает
крутящий момент, стремящийся повернуть картушку в направле-
нии вращения магнита. Величина этого момента пропорциональ-
на частоте вращения магнита.
Повороту оси картушки препятствует спиральная пружина (во-
лосок) 8, закручивающаяся при увеличении крутящего момента и
создающая противодействующий момент, величина которого про-
порциональна углу поворота.
При постоянной частоте вращения магнита картушка, повер-
нувшись на определенный угол, остановится в положении, при
285
в
Рис. 12.17. Устройство магнитоиндукционного спидометра:
а — схема скоростного узла; б — счетный узел с внешним зацеплением; в —
схема привода спидометра; 1 — экран; 2 — картушка; 3 — приводной валик; 4 —
магнит; 5 — шкала; 6 — стрелка; 7 — ось; 8 — спиральная пружина; 9, 11 —
длинные зубья; 10 — укороченный по длине зуб; 12 — зубья барабана; 13, 14 —
барабан; 15 — начальный барабанчик; 16 — двузубка барабанчика; 17 — выемка,
укорачивающая зуб; 18 — редуктор привода спидометра; I, II, III — червячные
передачи
котором момент взаимодействия магнитных полей станет равным
противодействующему моменту волоска. Угол поворота картушки
и связанной с ней стрелки 6 прямо пропорционален частоте вра-
щения магнита, поэтому шкала 5 спидометра равномерна.
Счетный узел во всех спидометрах приводится в действие одно-
заходным червяком, который установлен на приводном валике.
Счетный барабанчик (рис. 12.17, б) со стороны привода имеет
20 зубцов, расположенных по периферии, а с другой стороны —
два зубца и впадину между ними. Трибка имеет шесть зубцов, за-
цепляющихся с барабанчиками, причем на стороне трибки, кото-
рая соединяется с двузубкой 16 барабанчика, три зубца из шести
286
укорочены через один. Барабанчики и трибки свободно посажены
на своих осях, а крайний правый барабанчик (начальный) 75 свя-
зан с входным валиком спидометра. При вращении начального
барабанчика его двузубка 16 подходит к укороченному зубцу 10
трибки, поворачивая ее на 1/3 оборота, и продолжает свое враще-
ние. При этом трибка повернет следующий барабанчик на два зуб-
ца, т.е. на 1/10 его оборота.
Пока двузубка начального барабанчика совершает свой полный
оборот, трибка не вращается, так как два ее длинных зубца сколь-
зят по цилиндрической части барабанчика, где нет впадин. Такая
конструкция обеспечивает поворот каждого последующего бара-
банчика на 1/10 оборота, после того как предыдущий сделает пол-
ный оборот.
При шести барабанчиках, обычно применяемых в спидометрах,
через 100 000 оборотов,начального барабанчика все другие возвра-
щаются в исходнре йоложение, и отсчет показаний счетного узла
начинается с нуйя.
Движением спидометру передается от коробки передач гибким
валиком, один конец которого соединяется со спидометром, а дру-
гой — с выходным валом коробки передач автомобиля. Этот валик
состоит из троса с наконечниками, заключенного в оболочку с
ниппелями и гайками. Оболочка укреплена неподвижно, она за-
щищает трос от повреждений и сохраняет смазку, необходимую
для длительной и надежной работы троса. Между тросом и обо-
лочкой имеется зазор.
Гибкий трос состоит из нескольких винтовых многозаходных
пружин, навитых одна на другую в несколько слоев и имеющих
общий внутренний сердечник из прямой проволоки. Направле-
ния навивки слоев чередуются. В спидометре между приводным
валиком 3 (рис. 12.17, в) и начальным барабанчиком 75 счетно-
го узла применяют три понижающие ступени червячных пере-
дач I, Пи III с общим передаточным числом 624 или 1000 (авто-
мобили ВАЗ).
Между входным валиком спидометра и начальным барабанчи-
ком установлена жесткая связь, поэтому точность показаний про-
бега автомобиля на счетном узле зависит от передаточного числа
редуктора 18 привода спидометра и состояния шин автомобиля.
Передаточное число привода спидометра выбирают в зависимости
от передаточного числа главной передачи и радиуса качения колес
автомобиля.
Погрешность измерения пройденного пути зависит от износа
протектора, в результате которого действительный радиус качения
колеса отличается от расчетного, от изменения давления воздуха в
шинах, нагрузки на колеса, пробуксовки колес, неровностей доро-
ги и др. Эти причины могут вызвать погрешность измерения до
10... 15 % от общего пробега.
287
Контрольные вопросы
1. Расскажите о назначении, устройстве и работе трехвальных четы-
рех- и пятиступенчатых коробок передач.
2. Расскажите о назначении, устройстве и работе двухвальных четы-
рех- и пятиступенчатых коробок передач.
3 Расскажите о назначении, устройстве и работе делителя коробки
передач автомобиля КамАЗ.
4. Расскажите о назначении, устройстве и работе синхронизаторов ко-
робки передач легковых автомобилей.
5. Расскажите о назначении, устройстве и работе синхронизаторов ко-
робки передач автомобилей КамАЗ.
6. Расскажите о назначении, устройстве и работе раздаточной коробки
и ее механизма управления.
7. Расскажите о назначении, устройстве и работе механизма управле-
ния коробкой передач.
8. Расскажите о назначении, устройстве и работе механизма блоки-
ровки дифференциала раздаточной коробки.
9. Как устроен и работает спидометр?
Глава 13
КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА
13.1. Общие сведения
Ведущие мосты автомобилей, кроме тех, у которых имеется толь-
ко передний ведущий мост и двигатель расположен впереди автомо-
биля, подвешены к раме при помощи рессор, а коробка передач же-
стко закреплена на картересцеплсния. У таких автомобилей положе-
ние ведущих мостоВ/бгносительно рамы будет меняться в зависимо-
сти от загрузки артомобиля и неровностей дороги. Если их коробку
передач соединить с ведущими мостами жестким валом, то он будет
быстро ломаться, так как при работе рессор изменяется угол между
ведомым валом коробки передач и ведущим мостом, а также рассто-
яние между ними.
Карданная передача предназначена для передачи крутящего мо-
мента с ведомого вала коробки передач на ведущие мосты при
постоянно изменяющихся углах и расстояниях.
Изменение углов передачи вращения бывает не только от ко-
робки передач к ведущим мостам, но и в управляемых ведущих
передних мостах при изменении направления движения автомобиля.
Карданная передача состоит из карданных шарниров (карда-
нов), карданных валов и промежуточных опор для валов.
Карданным шарниром (карданом) называется сочленение, с по-
мощью которого вращение передается с одного вала на другой при
постоянно изменяющихся углах между ними. Карданные шарни-
ры могут быть жесткими и мягкими (эластичными).
При вращении карданного шарнира наклон карданного вала
происходит вследствие наклона ведомой вилки на крестовине, а
при повороте на 90° — из-за наклона крестовины в ведущей вилке.
При промежуточных углах поворота карданного шарнира накло-
нены и вилка, и крестовина.
При передаче вращения через один кардан, несмотря на равно-
мерное вращение ведущего вала, карданный вал в силу своего ус-
тройства за цикл одного оборота вращается неравномерно. В ре-
зультате чего механизмы привода ведущих колес воспринимают от
кардана неравномерное вращение, что способствует увеличению
износа механизмов и шин. Неравномерность вращения возрастает
при увеличении угла между валами.
Для устранения этого недостатка применяют двойную кардан-
ную передачу. При установке вилок обоих карданов на валу в од-
10 Пехальский
289
ной плоскости неравномерность вращения, создаваемая первым
карданом, выравнивается вторым карданом и механизмы привода
ведущих колес вращаются равномерно.
13.2. Устройство элементов карданной передачи
Карданная передача состоит из трех основных элементов: кар-
данных шарниров (карданов), карданных валов и промежуточной
опоры.
У некоторых моделей легковых автомобилей передний кардан
состоит из фланца, установленного на шлицах заднего конца вто-
ричного вала коробки передач, к которому тремя болтами 1
(рис. 13.1) крепится эластичная муфта 2. Эта же муфта тремя дру-
гими болтами крепится к фланцу 3, установленному на шлицах
переднего конца переднего карданного вала 5. Болты крепления
эластичной муфты установлены через один. Один крепит муфту к
фланцу вторичного вала коробки передач, а другой — к фланцу
карданного вала, и в таком порядке установлены все шесть болтов.
Длина карданной передачи изменяется за счет перемещения муф-
ты по шлицам переднего карданного вала 5.
Карданные валы для облегчения веса имеют трубчатое сечение.
К концам вала привариваются наконечники со шлицами или вил-
ки карданов. Если карданная передача имеет два или более кар-
данных валов, то для подвески валов служат промежуточные опо-
ры 12, крепящиеся на поперечине 20. Карданный вал опирается
на шариковый подшипник 13, который установлен в упругой эла-
стичной опоре. Для балансировки к валам могут привариваться
балансировочные пластины 6.
Задний карданный вал соединяется с передним при помощи
жесткого карданного шарнира, состоящего из вилок 6 и 10
(рис. 13.2). В проушины вилок вставляются шипы крестовины 8.
На тщательно обработанных шипах крестовины устанавливаются
стальные стаканы 3 с игольчатыми подшипниками 4, уплотнен-
ные изнутри сальниками 5. Крестовина со стаканами закреплена в
ушках вилок 6 и 10 крышками 1 и стопорными пластинами 2. На
стопорных пластинах имеются усики, которые после завертыва-
ния болтов загибаются на головки болтов, предотвращая их само-
произвольное отворачивание. Вместо крышек и стопорных плас-
тин крестовина и стаканы могут крепиться стопорными кольцами.
На стопорных пластинах иногда выштамповывается напоминание
«смазывать только маслом».
Для уменьшения износа игольчатые подшипники необходимо
смазывать, и притом только жидкими маслами, так как консис-
тентные смазки при остановке автомобиля застывают, что затруд-
няет их подачу к подшипникам. Жидкие масла при движении ав-
290
1 2
12 13 14 15
9 8 7
11 10
13 5
22 19
22 19
15 20
Рис. 13.1. Продольный разрез карданного вала по эластич-
ной муфте и промежуточной опоре:
1 — болт с гайкой крепления эластичной муфты к коробке передач;
2 — эластичная муфта; 3 — фланец переднего карданного вала; 4 —
пробка отверстия смазки; 5 — передний карданный вал; 6 — балан-
сировочная пластина; 7 — сальник фланца переднего карданного
вала; 8 — обойма сальника; 9 — установочные метки; 10 — центри-
рующая втулка; 11 — центрирующее кольцо; 12 — упругая промежу-
точная опора; 13 — шариковый подшипник; 14 — стопорное коль-
цо; 15 — пылеотражатели; 16 — гайка крепления вилки переднего
карданного вала; 17— задний карданный вал; 18— вилка переднего
карданного вала; 19 — гайки крепления поперечины опоры к кузо-
ву; 20 — поперечина; 21 — шайба; 22 — резиновая втулка; 23 — болт
крепления упругой опоры к поперечине
Рис. 13.2. Карданные шарниры неравных (а—в) и равных (г, д) угловых
скоростей:
1 — крышка; 2 — стопорная пластина; 3 — стакан подшипника; 4 — игольчатый
подшипник; 5 — войлочные сальники; 6, 10, 24, 28 — вилки, 7 — предохранитель-
ный клапан; 8 — крестовина; 9 — масленка, 11 — карданный вал; 12 — отража--
тель; 13 — самоподжимной сальник; 14 — стопорное кольцо; 75, 16 — сальники
радиального и торцевого уплотнений; 17 — внутренний кулак; 18 — центральный
шарик; 19 — наружный кулак; 20 — ведущий шарик; 21 — штифт; 22 — шпилька;
23 — полуось; 25, 27 — полуцилиндрические кулаки; 26 — центральные диски
томобиля нагнетаются центробежными силами в подшипники, сма-
зывая их. Для подачи масла на крестовине установлена маслен-
ка 9, а в крестовине выполнены продольные каналы. Нагнетание
масла ограничивается предохранительным клапаном 7.
На многих легковых и грузовых автомобилях в игольчатые под-
шипники закладывается так называемая «вечная» смазка типа 158,
ТУ-101320—77 (рис. 13.2, в). Каналы в этом случае не сквозные.
Карданы на автомобилях «ГАЗель» выполнены с прокачной си-
стемой смазки. Крестовина имеет продольные каналы. В цент-
ральной части в каналы ввернута пресс-масленка, закрываемая ре-
зиновым колпачком. Для смены масла снимается резиновый кол-
пачок и на пресс-масленку надевается наконечник нагнетателя
масла. Масло под давлением проходит по каналам к игольчатым
подшипникам. Излишки масла под давлением отжимают края ман-
жеты и выходят наружу. Смазка, находящаяся между грязеотража-
телем крестовины и сальником, служит масляным фильтром, за-
щищающим рабочую кромку сальника от пыли и грязи.
292
Жесткие карданы передают вращение с вилки на вилку нерав-
номерно. Для равномерной передачи вращения на грузовых авто-
мобилях наибольшее распространение получили шариковые кар-
даны с делительными канавками и кулачковые карданы.
Шариковый кардан (рис. 13.2, г) состоит из двух кулаков 77 и 19.
В них выполнены делительные канавки для установки ведущих
шариков 20. Для центрирования кулаков служит центральный ша-
рик 18, устанавливаемый в гнезде при помощи штифта 21 и шпиль-
ки 22. Форма делительных канавок сдельна такой, что при любом
повороте кулаков относительно другдруга ведущие шарики будут
перекатываться и занимать положение в плоскости, делящей угол
между ними пополам (биссекрзрная плоскость).
Реже встречается кардан равных угловых скоростей кулачкового
типа (рис. 13.2, д). Он состсшт из двух вилок 24 и 28. В них встав-
лены полуцилиндрические кулаки 25 и 27, а между ними — цент-
ральный диск 26.
Шариковые карданные шарниры равных угловых скоростей. Они
могут быть выполнены с делительными канавками (рис. 13.3, а) и
делительным рычажком (рис. 13.3, б). Принцип их действия со-
стоит в том, что при передаче крутящего момента под углом рабо-
чие шарики шарниров располагаются в биссекторной плоскости,
делящей угол между ведущим и ведомым валом пополам, что обес-
печивает синхронность их вращения.
В шариковом шарнире с делительными канавками вилки 7 и 5
имеют по четыре делительные канавки 2 и 4, средние линии кото-
рых представляют собой окружности с одинаковыми радиусами и
равноудаленными от центра шарнира О центрами Oj и О2. При
сборке шарнира сначала между вилками устанавливают центриру-
ющий шарик 8 на штифте 6, который входит в отверстия шарика 8
и одной из вилок. От осевых перемещений штифт 6 удерживается
штифтом 7. Затем в канавки вилок, расположенных под прямым
углом, закладывают четыре рабочих шарика 3. Так как шарики 3
расположены симметрично относительно центра О, то при пере-
даче момента под углом центры шариков 3 описывают окружнос-
ти, которые находятся в биссекторной плоскости, причем в пере-
даче момента участвуют только два шарика. Шарнир передает мо-
мент под углом, достигающим 30...32°
Преимущества шарнира этого типа — простота изготовления и
сравнительно небольшая стоимость. Недостаток — ускоренное из-
нашивание из-за скольжения шариков относительно канавок и
высокого давления, вызванного, в частности, тем, что крутящий
момент в нем передают только два шарика.
В шариковом шарнире с делительным рычажком в передаче мо-
мента участвуют все шарики, что уменьшает их удельное давление
на поверхность чашек и увеличивает срок службы шарнира. Его
отдельные элементы показаны на рис. 13.3, б, а расположение
293
Рис. 13.3. Шариковые карданные шарниры равных угловых скоростей:
а — с делительными канавками; б — с делительным рычажком; в — расположение
шарниров в приводе ведущего управляемого колеса; 1, 5 — вилки; 2, 4 — дели-
тельные канавки; 3 — рабочие шарики; 6, 7 — штифты; 8 — центрирующий ша-
рик; 9 — чашка; 10 — сепаратор; 11 — сферический кулак; 72 — сферическая
чашка; 13 — рычажок; 14 — пружина
шарнира в приводе ведущего управляемого колеса — на рис. 13.3, в.
Детали шарнира расположены в чашке 9, имеющей на внутренней
поверхности шесть меридианных сферических канавок для уста-
новки шариков 3. Такие же канавки имеет и сферический кулак 11,
в шлицевое отверстие которого входит ведущий вал.
Делительное устройство, устанавливающее шарики 3 в биссек-
торной плоскости, состоит из сепаратора 10, в котором они распо-
ложены, сферической чашки 12 и делительного рычажка 13. Дели-
тельный рычажок сферическими поверхностями входит в гнезда
ведущего и ведомого валов, а также в отверстие чашки 12 и пружи-
ной 14 прижат к ведущему валу. Длины плеч рычажка 13 подобраны
так, что при передаче момента под углом он поворачивает сепара-
тор 7<9на угол, равный половине угла между осями ведущего и ведо-
мого валов, т. е. устанавливает шарики в биссекторной плоскости.
Шарнир может передавать момент под углом, достигающим 35... 38°.
294
Преимущества шарнира этого типа — передача момента всеми
шариками, благодаря чему повышается долговечность шарнира и
он имеет меньшие габаритные размеры. Однако он сложнее и
имеет более высокую стоимость, чем шарнир с делительными
канавками.
Кулачковый шарнир. Сдвоенный кулачковый карданный шар-
нир равных угловых скоростей привода ведущего управляемого
колеса автомобиля «Урал-375» изображен на рис. 13.2, д. Он со-
стоит из ведущей 24 и ведомой 2£вйлок, связанных с ведущим 23
и ведомым валами и вставлений в вилки кулаков 25 и 27. В пазы
кулаков вставляется центральный диск 26, являющийся промежу-
точным звеном шарнирауКулачковый карданный шарнир может
передавать вращение под углом 45...50° Этот шарнир проще в
устройстве, стоимость его ниже, чем у шариковых карданов, но
коэффициент полезного действия у него меньше.
Контрольные вопросы
1. Перечислите основные части карданной передачи и расскажите об
их назначении.
2. Объясните назначение, устройство и работу карданов неравных уг-
ловых скоростей.
3. Объясните назначение, устройство и работу карданов равных угло-
вых скоростей.
4. Как устроены и работают шариковые карданы равных угловых ско-
ростей?
5. Как устроены и работают кулачковые карданы равных угловых ско-
ростей?
6. Как устроен и работает «мягкий» кардан?
Глава 14
ВЕДУЩИЙ МОСТ
14.1. Общие сведения
Ведущий мост воспринимает нагрузки, действующие между ко-
лесами и подвеской, а его механизмы предназначены для переда-
чи крутящего момента от карданной передачи к ведущим колесам
автомобиля, а также для восприятия вертикальных, продольных и
поперечных усилий.
Ведущие мосты бывают разрезные и неразрезные.
На автомобиле ЗИЛ-433100 картер заднего моста сварен из сталь-
ных штампованных полубалок с приваренными к ним крышкой
картера и фланцами крепления суппортов тормозных механизмов.
На цапфах полуосей установлены ступицы, вращающиеся в двух
конических роликовых подшипниках. К фланцу ступицы на шпиль-
ках крепятся тормозной барабан и колеса.
На автомобилях семейства КамАЗ типа 6x4 устанавливают два
ведущих моста — средний и задний. Конструкция мостов одинако-
вая. Отличие заключается в установке на среднем мосту межосевого
блокируемого дифференциала и сопрягаемых с ним деталей.
На автомобилях ГАЗ-2705 может быть установлен неразъемный
задний мост или задний мост со штампосварным картером типа
«банджо» с отдельно монтируемым редуктором. На автомобиль ГАЗ-
2705 «Комби» и на автобусы в основном устанавливают задние
мосты типа «банджо».
На автомобилях семейства ЗИЛ-5301 картер главной передачи
и дифференциала отлит из чугуна, в него запрессованы стальные
кожухи приводных валов колес с приваренными к ним фланцами
и кронштейнами. Задняя часть картера главной передачи закрыта
крышкой. В ней имеется контрольно-заливное отверстие, закры-
ваемое пробкой. Для слива отработанного масла в нижней части
картера имеется сливное отверстие, также закрываемое пробкой.
Эти пробки часто бывают магнитными.
14.2. Главная передача
Главная передача предназначена для увеличения крутящего
момента в передаточное число раз и передачи этого момента* под
углом 90° на ведущие колеса автомобиля.
296
Конструкция главной передачи должна обеспечивать:
• необходимое передаточное число;
• высокий коэффициент полезного действия;
• минимальные вертикальные габаритные размеры;
• плавную, бесшумную работу.
Существуют зубчатые и червячные главные передачи. Червяч-
ные передачи из-за небольшогоЧЩДЪолучили ограниченное при-
менение. Зубчатые главньгёпсредачи бывают одинарные (с одной
парой шестерен) и двойные (с двумя парами шестерен). Одинар-
ные главные передачи могут быть с коническим (рис. 14.1, а) или с
гипоидным зацеплением (рис. 14.1, б).
Преимуществом одинарных главных передач с коническим за-
цеплением является то, что при работе зубья шестерен перекаты-
ваются друг по другу, обеспечивая наименьшее трение и мини-
мальный износ. Однако в этом случае карданная передача разме-
щена высоко, что влечет за собой высокое расположение центра
тяжести автомобиля и ухудшение его устойчивости.
У гипоидных главных передач оси ведущего вала и ведущей
шестерни смещены вниз относительно центра ведомой шестерни.
Благодаря этому центр тяжести автомобиля располагается низко и
автомобиль имеет лучшую устойчивость при движении по косого-
рам и на больших скоростях по закруглениям дорог. Гипоидная
передача меньше шумит при работе, так как у нее в зацеплении
одновременно находится больше зубьев, чем у передачи с обыч-
ными коническими шестернями со спиральными зубьями, и рабо-
тает более надежно и плавно. Основным недостатком гипоидного
зацепления является то, что зубья шестерен не перекатываются
друг по другу, а скользят, что увеличивает трение и износ. Для
снижения износа применяют специальные сорта масла.
Одинарная главная передача. Одинарная главная передача с ги-
поидным зацеплением применяется на многих современных лег-
Рис. 14.1. Главные передачи:
а — одинарная коническая; б — одинарная гипоидная; в — двойная; 7 — ведущая
шестерня; 2 — ведомая шестерня; 3 — ведущая цилиндрическая шестерня; 4 —
ведомая цилиндрическая шестерня
297
ковых и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемно-
сти. На рис. 14.2 показано устройство это!г передачи в составе
неразъемного главного моста.
Она состоит из ведущей шестерни 9, изготовленной заодно с
ведущим валом. Вал вращается в двух роликовых конических под-
шипниках 4 и 6. Передний конец вала имеет шлицы для установки
фланца 2, к которому присоединяется карданная передача. Фла-
нец на валу крепится гайкой 1. Гайка шплинтуется. Ведущая шес-
терня 9 находится в постоянном зацеплении с ведомой шестер-
ней 19, которая болтами крепится к корпусу дифференциала 10 и
вместе с ним вращается в двух конических роликовых подшипни-
ках.
У грузовых автомобилей ЗИЛ-433100 ведущая шестерня уста-
новлена в стакане на двух конических роликовых подшипниках
и одном цилиндрическом, расположенном в перегородке картера
главной передачи. На заводе подшипники ведущей шестерни ре-
гулируют с предварительным натягом. Между внутренними коль-
цами конических подшипников ведущего вала имеется распор-
ная регулировочная втулка, толщину которой подбирают так, что-
Рис. 14.2. Неразъемный задний мост (средняя часть):
7 — гайка; 2 — фланец ведущей шестерни; 3 — манжета; 4, 6, 11 — подшипники;
5— кольцо; 7— регулировочное кольцо; 8 — картер; 9 — ведущая шестерня; 10 —
дифференциал; 12 — полуось; 13 — прокладка крышки; 14 — стопорная пластина;
15 — крышка картера; 16 — гайка подшипника дифференциала; 17 — крышка
подшипника дифференциала; 18 — пробка маслозаливного отверстия; 19 — ведо-
мая шестерня
298
бы обеспечить требуемый предварительный натяг подшипников.
Между фланцем стакана подшипников и картером главной пере-
дачи установлены регулировочные прокладки. Подбором их тол-
щины определяют положение ведущей шестерни в осевом на-
правлении.
Так же в двух конических роликовых подшипниках и одном
цилиндрическом вращается ведущая шестерня главной передачи
автомобиля ГАЗ-3307.
На автомобилях ВАЗ-2110, -2111, -2112, -1111 и других картер
главной передачи объединен с картером коробки передач 19 (см.
рис. 12.5). Ведущая шестерня главной передачи выполнена заодно
с вторичным валом 7 7 коробки передач и находится в постоянном
зацеплении с ведомой шестерней главной передачи, закрепленной
болтами на корпусе дифференциала 9. Вращаются они в коничес-
ких роликовых подшипниках 12. Шестерни главной передачи ци-
линдрические косозубые.
Двойная главная передача. На грузовых автомобилях средней и
большой грузоподъемности устанавливают, как правило, двойные
главные передачи. На автомобилях ЗИЛ-431410 могут устанавли-
ваться одинарные главные передачи с гипоидным зацеплением или
двойные.
Применение двойных передач обусловлено тем, что приходит-
ся передавать значительный крутящий момент, поэтому для умень-
шения удельной нагрузки на зубья применяют две пары шесте-
рен — коническую и цилиндрическую.
Ведущая коническая шестерня 77 (рис. 14.3) изготовлена заод-
но с ведущим валом. Ведущий вал вращается в двух конических
роликоподшипниках 6 и 9, установленных в стакане 7, который
болтами крепится к картеру заднего моста. Между стаканом 7 и
картером моста установлены регулировочные прокладки 10 для ре-
гулировки затяжки роликоподшипника 9. Роликоподшипник 6
имеет регулировочные шайбы 8. На переднем конце ведущего вала
имеются шлицы для установки фланца 7, к которому присоединя-
ется карданная передача. Фланец на валу крепится коронной гай-
кой. Гайка шплинтуется.
Ведущая коническая шестерня 77 находится в зацеплении с ве-
домым зубчатым колесом 12. Это колесо заклепками закреплено
на фланце промежуточного вала 16, который вращается в двух ро-
ликоподшипниках 74 и 31, установленных на валу. Подшипники
закрываются крышками 75 и 32, под которыми находятся регули-
ровочные прокладки 13. За счет изменения их толщины регулиру-
ется затяжка подшипников.
В средней части промежуточного вала выполнена малая веду-
щая цилиндрическая шестерня 16, находящаяся в постоянном за-
цеплении с большим ведомым цилиндрическим колесом 27. Это
колесо болтами закреплено между правой 20 и левой 23 чашками
299
Рис. 14.3. Ведущий мост автомобиля ЗИЛ-431410:
7 — фланец; 2 — манжета; 5, 75, 18, 32 — крышки; 4 — шайба; 5 — уплотнитель-
ная прокладка; 6, 9, 14, 24, 31 — роликоподшипники; 7 — стакан; 8 — регулиро-
вочная шайба; 10, 13 — регулировочные прокладки; 11 — коническая шестерня;
12 — коническое колесо; 16 — цилиндрическая шестерня; 17 — картер главной
передачи; 19, 29 — опорные шайбы; 20, 23 — правая и левая чашки дифференци-
ала; 21 — цилиндрическое колесо; 22 — полуосевое зубчатое колесо; 25 — регули-
ровочная гайка; 26 — полуось; 27 — картер моста; 28 — сателлит; 30 — крестови-
на; 33 — распорная втулка
дифференциала. Чашки дифференциала вращаются в двух кони-
ческих роликовых подшипниках 24. Затяжка этих подшипников
регулируется гайками 25.
Общее передаточное число двухступенчатых главных передач
определяется произведением передаточных чисел конических и
цилиндрических пар.
300
Рис. 14.4. Задний мост:
1 — колесная передача; 2 — ступица заднего колеса; 3 — тормоза задних колес;
4 — стопорный штифт кожуха полуоси; 5 — направляющее кольцо полуоси; 6 —
кожух полуоси; 7 — полуось; 8 — центральный редуктор; 9 — спаренный сальник
полуоси; 10 — регулировочной рычаг; 11 — разжимной кулак тормозов
На автомобилях КамАЗ главная передача двухступенчатая с про-
ходным валом. Основными ее частями является картер редуктора,
пара спиральных конических зубчатых колес и пара косозубых ци-
линдрических зубчатых колес.
Разнесенная двойная главная передача. На автомобилях МАЗ,
УАЗ и БелАЗ применяются разнесенные двойные главные переда-
чи, у которых центральный редуктор 8 (рис. 14.4) расположен в
картере заднего моста. Вторая часть главной передачи — колесная
(бортовая) передача 1 — находится внутри ступицы задних ко-
лес 2. Соединяются они полуосями 7.
Центральный редуктор (рис. 14.5) — одноступенчатая переда-
ча — состоит из двух шестерен со спиральными зубьями. Все дета-
ли главной передачи смонтированы в картере 21, изготовленном
из ковкого чугуна. Положение картера относительно балки моста
определяется центрирующим буртиком на привалочном фланце
картера редуктора.
Малая ведущая коническая шестерня 20 изготовлена заодно с
ведущим валом и вращается на трех подшипниках. Два из них —
подшипники 8 — роликовые конические. На них установлена пе-
редняя часть ведущего вала. Задней опорой ведущего вала являет-
ся роликовый цилиндрический подшипник 7. Установка вала на
трех подшипниках снижает максимальную радиальную нагрузку
на подшипники по сравнению с консольным креплением на двух
подшипниках. В этом случае регулировка подшипников 8 будет
более стабильной, что значительно увеличивает их долговечность.
Сами подшипники приближены к зубчатому венцу ведущей шес-
терни, что уменьшает длину хвостовика и позволяет увеличить рас-
стояние между фланцем главной передачи и фланцем коробки
301
Рис. 14.5. Центральный редуктор:
1 — крышка подшипника; 2 — стопор гайки подшипника; 3 — левая гайка подшип-
ника; 4 — шестерня полуоси; 5 — сателлит дифференциала; 6 — крестовина диффе-
ренциала; 7 — цилиндрический подшипник ведущей шестерни; 8 — конический
подшипник ведущей шестерни; 9 — картер подшипника ведущей шестерни; 10 —
распорное кольцо; II — регулировочная шайба; 12 — маслоотражатель; 13 — крышка
сальника; 14 — фланец; 15 — гайка фланца; 16 — шайба; 17— сальник; 18 — регули-
ровочная прокладка; 19 — прокладка; 20 — ведущая шестерня; 21 — картер редукто-
ра; 22 — ведомая шестерня; 23 — сухарь; 24 — контргайка; 25 — ограничитель ведо-
мой шестерни; 26, 31 — правая и левая чашки дифференциала; 27 — демонтажный
болт картера редуктора; 28 — упорное кольцо втулки; 29 — правая гайка подшипника;
30 — конический подшипник; 32 — стальная шайба; 33 — бронзовая шайба
302
передач. Это способствует лучшему расположению карданного вала,
особенно при небольшой базе автомобиля.
Наружные кольца конических роликовых подшипников распо-
ложены в картере 9. Между ними установлено распорное коль-
цо 10 и регулировочная шайба 11, за счет изменения толщины
которой можно регулировать необходимый натяг в этих подшип-
никах.
На передней части ведущего вала нарезаны шлицы для уста-
новки фланца 14 карданного вала. Все детали, расположенные на
ведущем валу, затянуты коронной гайкой 15. Гайка зашплинто-
вана.
Ведомая коническая шестерня 22 закреплена при помощи за-
клепок на правой чашке 26 дифференциала. Для предотвращения
деформации ведомой шестерни и сохранения правильного кон-
такта в зацеплении конических шестерен в картере главной пере-
дачи установлен ограничитель 25 с контргайкой 24. Ограничитель
выполнен в виде болта, в торец которого вставлен латунный су-
харь. Зацепление конических шестерен регулируется изменением
набора регулировочных прокладок 18. Эти прокладки имеют раз-
личную толщину и изготовлены из мягкой стали.
Пара конических шестерен при заводской сборке проходит пред-
варительный подбор по контакту и шуму. Поэтому при замене
одной шестерни следует заменить и другую. Как запасные детали
они поставляются парами.
Картер заднего моста — стальной, литой. Соединение с редук-
тором является жестким и не нарушается при эксплуатации авто-
мобиля. Картер заднего моста на концах имеет фланцы для креп-
ления суппортов задних колесных тормозов. Внутри картера име-
ются перегородки для запрессовки кожухов 6 (см. рис. 14.4) полу-
осей 7.
В перегородках картера после запрессовки кожуха просверли-
вают по два отверстия, проходящих одновременно сквозь картер
заднего моста и кожух полуоси. Эти отверстия располагаются в
горизонтальной плоскости, и в них вставлены стальные коленные
стопорные штифты, приваренные к картеру заднего моста. Сто-
порные штифты препятствуют проворачиванию кожуха в картере
заднего моста. На наружных концах кожухов полуосей нарезаны
эвольвентные шлицы для чашек колесной передачи.
Колесная передача. Колесная передача является второй ступе-
нью главной передачи. Она состоит из солнечной шестерни 17
(рис. 14.6) и сателлитов 22 внешнего зацепления с коронной шес-
терней 27. Коронная шестерня имеет зубчатый венец внутреннего
зацепления. Солнечные шестерни устанавливаются на концах по-
луосей на эвольвентных шлицах. Вторые концы полуосей при по-
мощи шлицов соединяются с полуосевыми шестернями диффе-
ренциала. Осевое перемещение солнечной шестерни на шлицах
303
Рис. 14.6. Колесная передача:
1 — контргайка подшипников ступицы; 2, 19 — стопорные кольца; 3 — гайка
подшипника ступицы; 4 — кожух оси; 5 — упор ведущей шестерни; 6 — полуось;
7 — внутренняя чашка водила; 8 — наружный подшипник ступицы; 9 — ступица
колес; 10 — гайка; 11 — болт чашек водила; 12 — прокладка; 13 — болт большой
крышки и коронной шестерни; 14 — большая крышка; 15 — наружная чашка води-
ла; 16 — уплотнительное кольцо; 17— солнечная (ведущая) шестерня; 18 — шпиль-
ка; 20 — упорный сухарь полуоси; 21 — малая крышка; 22 — сателлит; 23 — ось
сателлита; 24 — подшипник сателлита; 25 — стопорный болт оси сателлита; 26 —
пробка заливного отверстия; 27 — коронная (ведомая) шестерня
полуоси ограничивается стопорным кольцом 19. Осевое переме-
щение полуоси в сторону центрального редуктора ограничивается
солнечной шестерней, а в обратную сторону — упорным сухарем 20.
Сателлиты 22 вращаются на осях 23, закрепленных в разъемном
водиле. Водило состоит из внутренней чашки 7 и наружной чаш-
304
ки 75. Чашки водила соединены между собой тремя болтами 77.
Оси сателлитов в наружной чашке водила фиксируются стопор-
ными болтами 25.
Схема колесной передачи показана на рис. 14.7. Крутящий мо-
мент от ведущей конической шестерни главной передачи переда-
ется на ведомую шестерню, на корпус дифференциала, через кре-
стовину и сателлиты на полуосевые шестерни, на полуоси 7, а с
них на солнечную шестерню 2 колесной передачи. От солнечной
шестерни вращение через три сателлита 3 передается коронной
шестерне 6 внутреннего зацепления, а с нее — ступице заднего
ведущего колеса автомобиля.
Недостатком разнесенной главной передачи является повыше-
ние относительных скоростей вращения шестерен при повороте,
движении по неровным дорогам и буксовании. При этом увеличи-
вается износ трущихся поверхностей, и для их защиты необходи-
мо применять опорные шайбы и втулки. Особое внимание должно
уделяться интенсивной смазке деталей дифференциала. Для этой
цели на чашки дифференциала привариваются специальные чер-
Рис. 14.7. Схема колесной передачи (а) и ее детали (5):
1 — полуось; 2 — солнечная шестерня; 3 — сателлиты; 4 — оси сателлитов; 5 —
наружная чашка водила; 6 — коронная шестерня; 7 — стопорный болт оси сател-
лита; 8 — стяжной болт чашки водила; 9 — подшипник сателлита; 10 — внутрен-
няя чашка водила
305
паки. При вращении дифференциала черпаки захватывают масло
в картере и направляют его к деталям, расположенным внутри ча-
шек. Обильная смазка деталей способствует охлаждению их и умень-
шает опасность заедания и износа.
14.3. Дифференциал
Дифференциал предназначен для распределения крутящего
момента между ведущими колесами автомобиля и дает им воз-
можность вращаться с разными угловыми скоростями.
Распределение крутящего момента поровну между всеми веду-
щими колесами целесообразно в случаях, когда автомобиль дви-
жется по дороге с высоким коэффициентом сцепления шин с до-
рогой. При этом уменьшается нагруженность привода колес, за-
медляется изнашивание шин и снижается расход топлива.
Однако ведущие колеса не всегда могут вращаться с одинако-
вой угловой скоростью. При движении на закруглениях улиц и
дорог, при повороте автомобиля внутренние колеса катятся по дуге
меньшего радиуса и проходят меньший путь, чем колеса, катящи-
еся по дуге большего радиуса, т. е. по внешней колее. Следователь-
но, внешние колеса должны вращаться быстрее внутренних. Час-
тота вращения колес также будет разной при движении автомоби-
ля по неровностям дорог и при разном диаметре шин. Ведущие
колеса могут иметь неодинаковый диаметр из-за ненормального
давления воздуха в шинах, разного износа шин или неравномер-
ного распределения груза в кузове автомобиля.
Чтобы ведущие колеса автомобиля могли вращаться с разной
частотой и проходить разные пути, необходимо устанавливать их
не на общей оси, а на отдельных приводных валах и соединять эти
валы специальным механизмом, способным обеспечивать враще-
ние колес с разной частотой.
Таким механизмом является дифференциал. Он передает крутя-
щий момент с ведомой шестерни главной передачи на приводные
валы (полуоси) колес.
Дифференциалы классифицируются:
• по кинематической схеме — симметричные и несимметрич-
ные;
• величине внутреннего трения или коэффициенту блокировки —
малое трение, повышенное и полная блокировка;
• способу блокировки;
• конструктивным признакам — зубчатые, кулачковые, червяч-
ные.
Зубчатые (шестеренчатые) дифференциалы относятся к простым,
а кулачковые и червячные — к дифференциалам повышенного тре-
ния.
306
Если крутящий момент распределяется поровну между привод-
ными валами (полуосями), то такой дифференциал называется сим-
метричным, а если нет, то несимметричным. На большинстве авто-
мобилей применяются симметричные дифференциалы.
Конические симметричные дифференциалы устанавливают, как
правило, в качестве межколесных, а несимметричные — в каче-
стве межмостовых.
Конический симметричный дифференциал. Этот дифференциал
получил наибольшее распространение на грузовых автомобилях.
Состоит он из двух чашек 7 и 5 (рис. 14.8), на одной из которых
или между ними закреплена заклепками или болтами ведомая
шестерня главной передачи. В чашках выполнены гнезда для уста-
новки крестовины 8. Она имеет четыре шипа, на которые надева-
ются сателлиты 4. С ними в постоянном зацеплении находятся две
полуосевые шестерни 3, имеющие внутри шлицы для присоедине-
ния приводных валов (полуосей) колес. Для уменьшения трения и
регулировки зазоров между чашками, полуосевыми шестернями и
сателлитами вставляются шайбы 2 и 7. Стороны шайб, обращен-
ные к зубчатым колесам и сателлитам, для удержания масла име-
ют густую накерненную сетку. Чашки дифференциала стягивают-
ся болтами 6. Вращается дифференциал в двух роликовых кони-
ческих подшипниках, устанавливаемых в гнездах картера главной
передачи. Регулировка затяжки подшипников осуществляется спе-
циальными гайками.
На легковых автомобилях дифференциал устроен в основном
аналогично описанному. Отличие заключается в том, что в силу
меньших нагрузок здесь вместо четырех сателлитов применяются
два прямозубых конических сателлита. Они устанавливаются на
ось и могут на ней свободно вращаться. Их положение на оси
фиксируется стопорными кольцами. Сателлиты находятся в по-
Рис. 14.8. Детали симметричного дифференциала:
1, 5 — чашки дифференциала; 2, 7 — шайбы; 3 — полуосевая шестерня; 4 —
сателлиты; 6 — болт крепления чашек дифференциала; 8 — крестовина
307
стоянном зацеплении с прямозубыми коническими полуосевыми
шестернями. Коробка дифференциала вращается в картере глав-
ной передачи в двух роликовых конических подшипниках. Затяж-
ка подшипников регулируется с помощью регулировочного коль-
ца. Между торцами полуосевых шестерен и коробкой дифферен-
циала устанавливают опорные шайбы.
Работа симметричного дифференциала происходит следующим
образом. Крутящий момент с карданной передачи передается на
ведущий вал главной передачи и ведущую шестерню 2 (рис. 14.9),
а затем на ведомую шестерню 5, закрепленную на коробке диффе-
ренциала. С коробки дифференциала вращение передается через
ось на сателлиты 1, 7, на полуосевые шестерни 2, <?и на полуоси 3
и 9.
Если автомобиль движется по прямой гладкой дороге с нор-
мальными техническими условиями, то сателлиты не вращаются,
а ведущие колеса вращаются с одинаковой угловой скоростью
(рис. 14.9, а). При этом ведущие колеса проходят одинаковый путь.
Ведомая шестерня главной передачи и полуосевые шестерни так-
же вращаются с одинаковой частотой.
При движении автомобиля на закруглениях улиц и дорог коле-
са, катящиеся по внутренней колее, начинают двигаться по более
короткой дуге и потому замедляют частоту своего вращения отно-
сительно ведомой шестерни главной передачи, что заставляет са-
теллиты вращаться вокруг своей оси. Зубья сателлитов выполняют
роль рычагов, воздействующих на зубья полуосевых шестерен. Они
Рис. 14.9. Дифференциал:
а — движение по прямой; б — при повороте на закруглении дороги; 1, 7 — са-
теллиты; 2, 8 — полуосевые шестерни; 3, 9 — полуоси; 4 — палец; 5 — ведомое
зубчатое колесо; 6 — ведущее зубчатое колесо
308
передают усилия равномерно на обе полуосевые шестерни, поэто-
му насколько одна полуосевая шестерня отстанет от ведомой шес-
терни главной передачи, настолько другая полуосевая шестерня
должна ее обогнать. Частота вращения ведомой шестерни главной
передачи и чашек дифференциала всегда равна полусумме частот
вращения правой и левой полуосевых шестерен, а следовательно,
правого и левого ведущих колес автомобиля.
Детали дифференциала испытывают значительные нагрузки, что
приводит к быстрому износу. Для уменьшения износа их необхо-
димо интенсивно смазывать. Для этой цели на чашках дифферен-
циала могут привариваться специальные черпаки, которые при
вращении захватывают масло из картера и направляют его к дета-
лям, расположенным внутри чашек дифференциала.
Недостатком симметричного дифференциала является то, что,
когда одно из ведущих колес попадает на участок дороги с низким
коэффициентом сцепления, величина крутящего момента на этом
колесе снижается почти до нуля. Такой же незначительный крутя-
щий момент в этом случае может передаваться и на второе колесо,
находящееся в хорошем сцеплении с дорогой. Но такого малого
крутящего момента оказывается недостаточно, и автомобиль не
может стронуться с места.
Для устранения этого недостатка применяют специальный ме-
ханизм блокировки дифференциала, повышающий проходимость ав-
томобиля; он обеспечивает вращение ведущих колес с одинаковы-
ми скоростями, позволяя полностью использовать сцепной вес
ведущего моста.
Механизм блокировки симметричного дифференциала устанавли-
вают на главных передачах заднего моста автомобиля ЗИЛ-433100
и некоторых других (рис. 14.10). Механизм блокировки располо-
жен в камере 8. Она закрывается крышками, между которыми зак-
реплена мембрана 9. Под мембраной установлена возвратная пру-
жина и шток 6 муфты блокировки дифференциала. На штоке зак-
реплена вилка включения блокировки 10. Она входит в кольцевую
проточку на самой муфте включения блокировки дифференциа-
ла 11. Для контроля за включением блокировки имеется включа-
тель сигнальной лампы 7 блокировки дифференциала, вмонтиро-
ванной в клавишу включения механизма блокировки на панели
приборов.
При включении механизма блокировки электропневматичес-
кий клапан подает сжатый воздух из пневмосистемы автомобиля в
камеру механизма блокировки. Воздух давит на мембрану 9, и она,
передвигаясь, вилкой 10 передвигает муфту включения блокиров-
ки дифференциала 11. Муфта включения своими торцевыми зубь-
ями соединяется с муфтой блокировки дифференциала 14, и пра-
вый приводной вал (полуось) блокируется с чашкой дифференци-
ала. В результате две полуоси превращаются в один вал, что и
309
1
2
3
Рис. 14.10. Главная передача заднего моста автомобиля ЗИЛ-433100:
/ — шестерня; 2 — фланец; 3 — уплотнительная манжета; 4 — роликовые кони-
ческие подшипники; 5 — цилиндрический роликоподшипник; 6 — шток муфты
блокировки дифференциала; 7 — включатель сигнальной лампы блокировки диф-
ференциала; 8 — камера механизма блокировки; 9 — мембрана; 10 — вилка вклю-
чения блокировки; 11 — муфта включения блокировки дифференциала; 12 —
регулировочная гайка подшипника дифференциала; 13 — корпус муфты блоки-
ровки; 14 — муфта блокировки дифференциала; 15 — зубчатое колесо полуоси;
16 — крестовина сателлитов; 17 — шестерня; 18 — картер главной передачи; 19 —
опорный болт; 20 — регулировочные прокладки
обеспечивает движение автомобиля. После выезда на дорогу с хо-
рошим покрытием блокировку необходимо выключить.
Регулировку и контроль работы механизма блокировки произ-
водят при подаче сжатого воздуха в камеру. Давление воздуха нуж-
но поддерживать примерно 0,4 МПа (4 кгс/см2). Муфта включе-
ния должна передвигаться в обе стороны без заеданий и легко
310
возвращаться в исходное положение. Зазор между торцами зубча-
тых муфт должен быть в пределах 1,5...2,5 мм. Регулируется он
прокладками между корпусом камеры блокировки и картером глав-
ной передачи.
Кулачковый дифференциал. Кроме дифференциалов с принуди-
тельной блокировкой существуют самоблокирующиеся дифферен-
циалы. Дифференциалы, в которых самоблокировка осуществля-
ется за счет большого внутреннего трения между деталями, назы-
ваются дифференциалами повышенного трения. Такие дифференци-
алы устанавливаются на автомобилях ГАЗ-66-11 и некоторых дру-
гих.
Кулачковый дифференциал имеет сепаратор 1 (рис. 14.11), вы-
полненный вместе с чашкой дифференциала. К этой чашке болта-
ми крепится ведомая шестерня 5 главной передачи. В сепараторе
выполнены два ряда отверстий в шахматном порядке для установ-
ки сухарей 2. В каждом ряду по двенадцать отверстий. Сухари с
одной стороны, обращенной друг к другу, имеют срезы. Срезы
делаются с обоих концов, но в средней части оставлен поясок,
ширина которого меньше толщины сепаратора. Между рядами суха-
б
Рис. 14.11. Кулачковый дифференциал повышенного трения автомо-
биля ГАЗ-66:
а — конструкция; б — детали; 1 — сепаратор; 2 — сухари; 5 — наружная звездочка,
соединенная с правой полуосью; 4 — внутренняя звездочка, соединенная с левой
полуосью; 5 — ведомая шестерня главной передачи
311
Б-Б
46 4544 43
42 41 40 39 38
А—А (для заднего моста)
А —А (для среднего моста)
51
52
53
54
55
56
57
Рис. 14.12. Главная передача заднего и среднего
мостов с дифференциалом в сборе:
1 — стакан подшипников веду-
щей конической шестерни сред-
него моста; 2 — механизм бло-
кировки межосевого дифферен-
циала; 3 — пробка заливная; 4 —
картер редуктора; 5 — ведущая
цилиндрическая шестерня; 6, 26,
63 — регулировочные шайбы; 7—
прокладка уплотнительная; 8 —
стакан подшипников ведущей
цилиндрической шестерни; 9 —
прокладка крышки стакана; 10 —
крышка стакана; 11, 21 — болты М12* 1,25*50; 12,
24, 27, 35 — опорные шайбы; 13, 38 — гайки под-
шипника; 14 — подшипник роликовый коничес- 65 64 63 62 61 60 59
кий; 15 — ведомая цилиндрическая шестерня; 16,
50, 58 — крышки подшипника; 77, 56 — сальники; 18, 55— гряземаслоотражате-
ли; 19, 52— фланцы; 20, 53— гайки фланца; 22— стакан подшипников ведущей
конической шестерни; 23 — регулировочная прокладка; 25, 64 — подшипники
передние конические; 28, 60 — подшипники задние конические; 29 — ведущая
коническая шестерня заднего моста; 30 — ведущий вал заднего моста; 31 —
прокладка крышки заднего подшипника; 32 — крышка заднего подшипника; 33,
51 — болты №10*1,25*35; 34 — подшипник; 36 — стопор гайки подшипника; 37 —
болт М8*12; 39 — конический подшипник дифференциала; 40 — шестерня полуоси;
41 — шайба шестерни полуоси; 42 — болт №14*1,5*75 с самоконтрящейся гайкой; 43 —
крестовина дифференциала; 44 — втулка сателлита; 45 — сателлит; 46 — чашка дифференци-
ала; 47— шайба сателлита; 48— шестерня коническая ведомая; 49— прокладка крышки подшипника; 54— шайба; 57— шариковый
подшипник; 59 — вал задний; 61 — ведущая коническая шестерня среднего моста; 62 — распорная втулка; 65 — дифференциал
межосевой в сборе
рей снаружи и внутри сепаратора ставят стопорные кольца, пре-
дотвращающие проворачивание сухарей вокруг своих осей и удер-
живающие их от выпадания из сепаратора при разборке и сборке
дифференциала. Между рядами сухарей внутри сепаратора уста-
навливается внутренняя звездочка 4 с двумя рядами кулачков.
В каждом ряду по шесть кулачков, расположенных в шахматном
порядке. Снаружи сепаратор охватывает наружная звездочка 3.
Внутри она имеет один ряд кулачков. Их также шесть штук. За-
крываются звездочки второй чашкой дифференциала. Обе звез-
дочки с полуосями имеют внутренние шлицы для соединения с
полуосями.
Передача крутящего момента происходит следующим образом.
С ведущей шестерни главной передачи вращение передается на
ведомую шестерню 5 главной передачи, а затем через болты на
чашки дифференциала и сепаратор. При вращении сепаратора суха-
ри упираются в выступы кулачков внутренней и наружной звездо-
чек, заставляя их вращаться, вращать полуоси и ведущие колеса
автомобиля.
Если одна из звездочек будет испытывать большее сопротивле-
ние, чем другая, то она будет вращаться медленнее сепаратора.
В этом случае эта звездочка будет толкать своими кулачками суха-
ри в сторону другой звездочки, ускоряя ее вращение.
Передача крутящего момента дифференциалом обеспечивается
благодаря тому, что сухари в сепараторе и кулачки на внутренней
звездочке расположены в шахматном порядке. В противном слу-
чае могло бы создаться положение, когда сухари начали бы совер-
шать возвратно-поступательные движения, а обе звездочки при
перемещении сепаратора оставались неподвижными.
Коэффициент блокировки кулачкового дифференциала равен
0,8, а шестеренчатого симметричного — только 0,55. Это значит,
что даже при минимальном сцеплении с дорогой одного из веду-
щих колес второе колесо все же обеспечит движение автомобиля.
В задний мост необходимо заливать только рекомендуемое за-
водом масло. Замена его другим маслом недопустима, так как не-
избежно приведет к преждевременному выходу из строя всех дета-
лей ведущего моста.
Детали кулачкового дифференциала изготавливаются из леги-
рованных сталей, имеющих высокую твердость трущихся поверх-
ностей.
Межосевой дифференциал. На автомобилях с колесной форму-
лой 6x4 (семейство КамАЗ) устанавливают два ведущих моста
(рис. 14.12) — средний и задний, конструктивно идентичные. Ос-
новное отличие заключается в том, что средний мост имеет меж-
осевой блокируемый дифференциал 65.
Межосевой дифференциал, установленный на среднем мос-
ту, предназначен для распределения крутящего момента между
314
задним и средним ведущими мостами. Это необходимо в том
случае, если радиусы качения колес будут отличаться между
мостами.
Крутящий момент к среднему мосту от коробки передач подво-
дится карданной передачей на вал чашки межосевого дифферен-
циала 65. Через крестовину и сателлиты он передается на вал зад-
него моста 59, а через другую коническую шестерню — на веду-
щую коническую шестерню среднего моста 61. Главные передачи
на обоих ведущих мостах двухступенчатые, с проходным валом,
имеют пары спиральных конических шестерен и пары косозубых
цилиндрических шестерен.
Рис. 14.13. Межосевой дифференциал с механизмом блокировки и кран
включения механизма блокировки:
1 — заглушка; 2— микровыключатель; 3, 29 — гайки; 4 — установочный винт; 5 —
заливная пробка; 6 — стержень механизма блокировки; 7 — возвратная пружина;
8 — нажимная пружина; 9 — стакан стержня; 10 — диафрагма; 11 — шланг; 12 —
крышка стакана; 13, 17 — стопорные кольца; 14 — крышка корпуса; 75 — корпус
механизма блокировки; 16 — вилка муфты; 18 — муфта шестерни привода средне-
го моста; 19 — муфта блокировки межосевого дифференциала; 20— сливная пробка;
27 — шестерня привода среднего моста; 22, 26, 33, 36 — опорные шайбы; 23 —
крестовина; 24 — шестерня привода заднего моста; 25 — самоконтрящийся болт;
27 — шариковый подшипник; 28 — крышка подшипника; 30 — шайба; 31 —
фланец; 32 — картер межосевого дифференциала; 34 — чашка дифференциала в
сборе (комплект); 35 — сателлит
315
Межосевой дифференциал состоит из картера дифференциа-
ла 32 (рис. 14.13) и чашек 34 дифференциала, соединяемых болта-
ми 25. Между чашками находится крестовина 23. На ее шипах
установлены сателлиты 35, находящиеся в постоянном зацепле-
нии с шестерней привода заднего моста 24 и шестерней привода
среднего моста 21. Механизм блокировки состоит из корпуса 15,
закрытого крышкой 14. Между корпусом и крышкой находится
диафрагма 10 с возвратной пружиной 7 и нажимной пружиной 8.
На стержне механизма блокировки 6закреплена установочным вин-
том 4 и гайкой 3 вилка муфты 16. Она вставлена в кольцевую
проточку муфты блокировки межосевого дифференциала 19.
Дифференциал в сборе установлен на двух опорах, одной из
которых является шариковый подшипник 27, а другой — два ро-
ликовых конических подшипника ведущей конической шестерни
среднего моста 61 (см. рис. 14.12).
Для предотвращения буксования одного из колес при движе-
нии по скользкой дороге рычаг крана включения блокировки пе-
реводят в правое положение. Кран открывает проход сжатому воз-
духу к механизму блокировки, воздух давит на диафрагму 10 (см.
рис. 14.13), сжимая пружины 7 и 8. Стержень 6 под действием
нажимной пружины перемещается в левое положение, вместе со
стержнем перемещается вилка 16 и муфта блокировки 19. Муфта
блокировки при этом входит в зацепление с венцом чашки диф-
ференциала и внутренним венцом муфты 18 шестерни привода
среднего моста.
Дифференциал заблокирован и работает как одно целое, пред-
отвращая буксование колес. Муфта блокировки 19 прижимается к
одной стороне зубьев венца чашки и внутреннего венца муфты
шестерни привода среднего моста 18 и не может самопроизвольно
выйти из зацепления вследствие большей толщины зубьев наруж-
ного венца.
14.4. Полуоси (валы привода ведущих колес)
Полуоси предназначены для передачи крутящего момента с по-
луосевых шестерен дифференциала на ведущие колеса автомоби-
ля. В зависимости от расположения подшипников, на которые опи-
раются полуоси или ступицы колес, полуоси воспринимают раз-
личные нагрузки и разделяются по условиям работы на три основ-
ных типа.
Полуразгруженная полуось (рис. 14.14, а). Полуось внутрен-
ним концом соединяется с полуосевой шестерней дифференциа-
ла и вместе с коробкой дифференциала вращается в подшипни-
ке, установленном в картере главной передачи. Другой конец по-
луоси 3 установлен в подшипнике 2 внутри полуосевого рукава 4.
316
На наружном конце полуоси
закреплена ступица 5 ведущего
колеса 1.
На полуось действуют следу-
ющие силы:
• крутящий момент, переда-
ваемый на колесо и скручиваю-
щий полуось;
• осевая сила, возникающая
при боковом скольжении колеса
и достаточном сцеплении его с
дорогой. Эта сила изгибает по-
луось в вертикальной плоскости;
• сила тяжести автомобиля,
также изгибающая полуось в вер-
тикальной плоскости;
• тяговое усилие, возникаю-
щее на колесе в результате дей-
ствия крутящего момента, изги-
бает полуось в горизонтальной
плоскости. При торможении ав-
томобиля вместо тягового усилия
действует тормозное усилие, на-
правленное в обратную сторону.
Полуразгруженные полуоси
применяют на легковых автомо-
билях, где нагрузки, действую-
щие на полуоси, не особенно
большие.
Разбуженная на 3/4 полуось
(рис. 14.14, б). Внутренний ко-
нец полуоси 3 также опирается
на полуосевую шестерню диффе-
ренциала, а наружный закреплен
Рис. 14.14. Типы полуосей (валов
ведущих колес):
а — полуразгруженная; б — разгружен-
ная на 3/4; в — разгруженная; I — веду-
щее колесо; 2 — подшипник; 3 — полу-
ось; 4 — полуосевой рукав; 5 — ступица
ведущего колеса; 6 — фланец полуоси
в ступице 5 ведущего колеса 1 и опирается на полуосевой рукав 4
через шариковый подшипник 2, установленный между ступицей и
балкой. Полуось 3 работает на кручение под действием крутящего
момента и на изгиб при наличии боковой силы. Такие полуоси на
отечественных автомобилях применяются редко.
Полностью разбуженная полуось (рис. 14.14, в). Полуось 3 внут-
ренним концом опирается на полуосевую шестерню дифференци-
ала, а наружным при помощи фланца 6 соединена со ступицей 5
ведущего колеса /. Ступица с колесом установлена на двух под-
шипниках 2 на конце полуосевого рукава 4 картера заднего моста.
Такая полуось передает только крутящий момент. Остальные силы
воспринимаются через подшипники балкой моста. Полностью раз-
317
груженные полуоси применяются на грузовых автомобилях сред-
ней и большой грузоподъемности. Полуоси изготавливают из сталь-
ной штанги, на одном конце которой имеется фланец для при-
крепления к ступице колеса, а на другом конце нарезаны шлицы
для соединения со шлицами полуосевых шестерен дифференциа-
ла. Такой тип полуосей применяется на большинстве грузовых
автомобилей.
Существует еще одна конструкция полуосей, имеющих на обо-
их концах шлицы. Одним концом полуось соединяется со шлица-
ми полуосевого зубчатого колеса, а другим — с солнечной шестер-
ней 2 (см. рис. 14.7).
Пример такого крепления ведущих колес автомобиля ГАЗ-31029
на наружном конце полуоси показан на рис. 14.15. Диск колеса
крепится гайками к шпилькам, запрессованным во фланце полу-
оси. На наружный конец полуоси 14 надевается шариковый под-
шипник полуоси 4. Полуось 14 установлена на шарикоподшипни-
ке 4 в выточке кожуха полуоси. Подшипник крепится на полуоси
запорным кольцом 13, напрессованным на полуось. Между запор-
ным кольцом 13 и подшипником установлена упорная пружинная
шайба 12, обеспечивающая надежное крепление подшипника. В вы-
точке наконечника подшипник удерживается пластиной 8, при-
крепленной болтами к фланцу наконечника вместе с маслоулови-
телем 1 и тормозным диском. Между подшипником и буртом флан-
ца полуоси установлена втулка 5. Для уменьшения стука под на-
ружное кольцо в наконечнике устанавливают пружинную проклад-
ку 11. Подшипники смазываются маслом через колпачковую мас-
ленку 17.
На грузовых автомобилях при наличии на наружном конце по-
луоси фланца, изготовленного заодно с полуосью, ступица 4 уста-
навливается на двух конических роликовых подшипниках 3 и 10
(рис. 14.16). Подшипники надеты на кожух полуоси и смазывают-
ся тем же маслом, что и главная передача. Смазка удерживается от
вытекания сальником 2 и прокладкой 5 под фланцем полуоси. Фла-
нец полуоси на ступице закрепляется на шпильках гайками. Под
гайки подкладываются разрезные пружинные шайбы, удерживаю-
щие гайки от самопроизвольного отворачивания. Подшипники
удерживаются на кожухе гайкой 9, которая регулирует их затяжку.
Гайка удерживается от самопроизвольного отворачивания замоч-
ной шайбой 7 и наружной гайкой 8. К ступице винтами крепится
тормозной барабан 1. К фланцу ступицы гайками прикреплены
шпильки, на которые надевается диск внутреннего колеса и за-
крепляется колпачковой гайкой, имеющей внутреннюю и наруж-
ную резьбы. Эти гайки имеют центрирующие фаски для правиль-
ной установки внутренних колес. Наружное колесо надевается на
шпильки и крепится наружными гайками. Они также имеют уста-
новочные фаски. Для выпрессовки полуоси фланец имеет два резь-
318
Рис. 14.15. Крепление колеса и полуоси:
7 — маслоуловитель; 2 — винт корпуса уплотнителя; 3 — маслоотражатель; 4 — под-
шипник полуоси; 5 — втулка; 6 — войлочный уплотнитель; 7 — корпус уплотнителя;
8 — пластина крепления подшипника; 9 — установочный винт крепления тормозно-
го барабана к фланцу полуоси; 10 — болт; 11 — пружинные прокладки; 72 — упорные
шайбы; 75 — запорное кольцо; 14 — полуось; 75 — манжета полуоси; 76 — уплотни-
тельная прокладка; 17 — колпачковая масленка; А — отверстие для выхода масла
бовых отверстия, в которые ввернуты болты-съемники с контр-
гайками.
К конструкции и материалу, из которого изготовлены полуоси,
предъявляются особые требования, так как они работают с боль-
шим напряжением при движении по плохим дорогам.
319
Рис. 14.16. Ступица заднего колеса:
1 ~ тормозной барабан; 2 — сальник; 3, 10 — подшипники; 4 — ступица; 5 —
прокладка; 6 — полуось; 7 — замочная шайба; 8 — наружная гайка; 9 — гайка
подшипников ступицы
Для обеспечения долговечности подшипники необходимо на-
дежно смазывать и защищать от попадания пыли. На большинстве
моделей автомобилей подшипники ступицы колес смазываются
жидкими маслами, но есть автомобили, подшипники ступиц ко-
торых смазываются консистентными смазками.
14.5. Передняя ось автомобиля
Общее устройство. Передние оси бывают разрезные и неразрез-
ные. Неразрезные передние оси устанавливают на грузовых авто-
мобилях, а разрезные — на легковых.
Основной деталью неразрезной передней оси является балка 20
(рис. 14.17), имеющая двутавровое сечение. На концах балки с
обеих сторон имеются проушины, к которым при помощи шквор-
320
6 7 8
11 Пехальский
Рис. 14.17. Передняя ось:
1 — гайка; 2 — шайба; 3 — ступица; 4 — тормозной диск; 5 — основание
тормозной скобы; 6 — тормозные колодки; 7 — поршень; 8 — корпус
тормозной скобы; 9 — шкворень; 10 — втулка шкворня; 11 — поворот-
ный кулак; 12 — уплотнительное кольцо; 13 — регулировочная проклад-
“ ка; 14, 16 — пальцы рулевых тяг; 15 — поворотный рычаг; 17 — сошка;
18 — продольная рулевая тяга; 19 — поперечная рулевая тяга; 20 — бал-
.10 ка; 21 — хомут; 22 — стопорный штифт; 23 — защитный колпак; 24 —
пресс-масленка; 25 — щит; 26 — колпак колеса; 27 — колпак ступицы
11
ней 9 присоединяются поворотные кулаки (поворотные цапфы) 11.
Для уменьшения износа проушин поворотных кулаков в них за-
прессовываются втулки 10. Между проушинами поворотного ку-
лака и балки вставляется регулировочная прокладка 13, а под бал-
кой, между проушинами, для облегчения поворота колеса уста-
навливается опорный шариковый подшипник, закрытый защит-
ным колпаком 23. Шкворень и его втулки смазываются консис-
тентной смазкой через пресс-масленки 24. Ступица 3 переднего
колеса опирается на два разнесенных роликовых конических под-
шипника, напрессованных на поворотный кулак. На фланце сту-
пицы запрессованы шпильки для крепления колеса. На этом же
фланце болтами крепится тормозной диск 4, по обе стороны кото-
рого установлены тормозные колодки 6. Для затормаживания пе-
редних колес внутри корпуса тормозной скобы 8 встроен цилиндр
гидравлического привода тормозов с поршнем 7. Жидкость подво-
дится в цилиндр по шлангу через штуцер. На поворотном кулаке
установлен поворотный рычаг 75 рулевого управления, на кото-
ром закреплены шаровые пальцы рулевых тяг 14 и 16. К пальцу 14
присоединен наконечник поперечной рулевой тяги 19, а к паль-
цу 16 — продольная рулевая тяга 18.
Затяжка роликовых конических подшипников поворотного ку-
лака производится регулировочной гайкой 7, под которой уста-
навливается шайба 2. После регулировки гайка шплинтуется и за-
крывается резьбовым колпаком ступицы 27. Смазываются подшип-
ники смазкой Литол-24 или Лита.
Передние оси автомобилей с колесной формулой 4^4 или 6x6.
Передние оси автомобилей повышенной проходимости с колес-
ной формулой 4x4 или 6x6 одновременно являются и ведущими,
и управляемыми. Они имеют кожух, в котором смонтированы глав-
ная передача и дифференциал. Полуоси для обеспечения поворота
делаются разрезными. Ведущая и ведомая части полуоси для обес-
печения поворота управляемых колес соединяются шариковым
карданом равных угловых скоростей. Он состоит из ведущего ку-
лака 5 (рис. 14.18) и ведомого кулака 8. В них выполнены канавки
специального профиля, в которые помещены четыре ведущих ша-
рика. Пятый шар — центрирующий — расположен в гнезде в цен-
тре кулаков. Ведущая полуось соединяется шлицами с полуосевой
шестерней дифференциала. Ось ведомого кулака соединяется со
ступицей колеса при помощи шлицевой муфты 7. Ступица опира-
ется на два роликовых конических подшипника на поворотной
цапфе 7. Затяжка подшипников регулируется регулировочной гай-
кой 4. От свободного вращения эта гайка удерживается стопорной
шайбой 3 и контргайкой 2.
Шариковый кардан располагается в полусферической оконеч-
ности полуосевого рукава кожуха ведущего моста. В эту полусфе-
рическую оконечность запрессованы два шкворня 6, и на них, на
322
Рис. 14.18. Привод к передним колесам автомобиля с колесной форму-
лой 4x4:
1 — ведущая муфта; 2, 4 — гайки подшипников; 3 — стопорная шайба; 5 —
ведущий кулак; 6 — шкворень; 7 — цапфа; 8 — ведомый кулак; 9 — колесо; 10 —
пружина; 11 — стопор; 12 — колпак
роликовых конических подшипниках, закреплены болтами наруж-
ная и внутренняя получашки. К внутренней получашке болтами
прикреплена поворотная цапфа. Для предохранения кардана от
загрязнения и предотвращения вытекания масла наружная полу-
чашка имеет мощное сальниковое уплотнение. Колесо 9 устанав-
ливается на фланце ступицы на шпильках и закрепляется при по-
мощи гаек.
Передняя ось на автомобилях семейства «ГАЗель» с колесной
формулой 4x4. Передняя ось состоит из картера переднего мос-
323
324
та 18, выполненного заодно с фланец-вилкой, поперечной руле-
вой тяги 21 и шкворней (рис. 14.19). В верхнюю проушину фла-
нец-вилки запрессован шкворень 16. Нижняя проушина выполне-
на в виде вилки, и в нее также запрессован шкворень. Оба шквор-
ня запрессовываются в проушины после установки на место полу-
оси и поворотной цапфы 39 в сборе с фланцем и тормозным щи-
том 37. Шкворни фиксируются в нужном положении при помощи
клиновых стопорных штифтов 38. Поворотная цапфа поворачива-
ется на шкворнях в роликовых цилиндрических подшипниках 36.
Между средней проушиной картера переднего моста 18 и проуши-
ной поворотной цапфы 39 укладывается упорный шариковый под-
шипник 34 с уплотнительным кольцом 35. Смазка подшипников
шкворней осуществляется через масленку 15. Проверить, как смазка
подается к подшипникам шкворней, можно через специальные
отверстия, закрываемые пробкой 14. Верхний шкворень 16 закры-
вается крышкой, выполненной заодно с поворотным рычагом 17.
Фланец поворотной цапфы также изготавливается заодно с рыча-
гом, к которому при помощи шарового пальца присоединена по-
перечная рулевая тяга 21. Угол поворота управляемых колес огра-
ничивается регулировочным болтом 20 с контргайкой 19.
Ступица колеса 8 вращается на поворотной цапфе 39 в двух
конических роликовых подшипниках. Место их установки опре-
делено двумя кольцевыми буртиками на внутренней поверхности
ступицы, а также кольцевым утолщением на цапфе. Регулировка
затяжки подшипников производится регулировочной гайкой 7.
От произвольного вращения эта гайка удерживается замочной
шайбой 5 и контргайкой 4. На ступице болтами закреплен тор-
мозной диск 9. На основании 10 установлен корпус скобы 12 с
гидравлическим цилиндром и поршнем цилиндра 13. По обе сто-
роны тормозного диска 9 установлены тормозные колодки с пру-
жинами 11. Полуось внутренней вилки кардана 31 на одном кон-
це имеет шлицы для соединения со шлицами полуосевой шес-
терни дифференциала. На другом конце этой полуоси имеется
ведущая вилка кардана. Вращается она в шариковом подшипни-
ке 32, установленном в выточке полуосевого рукава. Для удержа-
Рис. 14.19. Поворотный кулак переднего ведущего моста:
/, 28, 35 — уплотнительные кольца; 2, 33 — регулировочные прокладки; 3 —
крышка фланца; 4, 19 — контргайки; 5 — замочная шайба; 6 — ведущий фланец;
7 — внутренняя гайка; 8 — ступица, 9 — тормозной диск; 10 — основание; 11 —
колодки с пружинами; 12 — корпус скобы; 13 — поршень; 14 — пробка; 15 —
масленка; 16 — верхний шкворень; 17— поворотный рычаг; 18 — картер передне-
го моста; 20 — регулировочный болт; 21 — поперечная рулевая тяга; 22 — сошка;
23 — продольная рулевая тяга; 24 — стопорная пластина; 25 — крышка подшип-
ника; 26, 32, 34, 36 — подшипники; 27 — крестовина; 29 — торцевое уплотнение;
30— наружная вилка; 31 — внутренняя вилка; 37 — тормозной щит; 38— стопор-
ный штифт; 39 — цапфа
325
ния масла этот конец полуоси надежно уплотнен сальниками и
специальным кольцом. Наружный конец полуоси также выпол-
нен заодно с ведомой вилкой кардана. Вилки соединяются крес-
товиной 27. В проушинах вилок устанавливаются роликовые ци-
линдрические подшипники 26, закрываемые крышками 25. Крыш-
ки крепятся болтами, под головки которых подкладываются сто-
порные пластины 24.
Подшипники кардана смазываются жидким маслом. От выте-
кания из подшипников оно удерживается торцевым уплотнением
(сальником) 29 и уплотнительным кольцом 28. Применяются кар-
даны неравных угловых скоростей. Наружный конец ведомой час-
Рис. 14.20. Привод к управляемым колесам переднего ведущего моста:
1 — ступица колеса; 2 — шланг подвода воздуха к шине; 3 — подшипник; 4 —
поворотная цапфа; 5 — сальник подвода воздуха; 6 — канал подвода воздуха; 7 —
наружная полуось; 8 — контргайка; 9 — штифт; 10 — замковая шайба; 11 — гайка
подшипников; 12, 36 — шпильки; 13 — гайка колеса; 14 — колесный тормозной
цилиндр; 75 — тормозной барабан; 16 — сальник ступицы; 17 — канал в цапфе
для подвода воздуха; 18 — гайка; 19 — разрезная конусная втулка; 20 — пресс-
масленка; 21 — шкворень поворотного кулака; 22 — корпус поворотного кулака;
23 — диск шарнира; 24 — шаровая опора; 25, 34 — упорные шайбы; 26 — бронзо-
вая втулка; 27 — внутренняя полуось; 28 — кулак шарнира; 29 — шлицевая вилка
наружной полуоси; 30— сальник шаровой опоры; 31 — подшипник шкворня; 32 —
регулировочная прокладка; 33 — крышка подшипника поворотного кулака; 35 —
втулка поворотной цапфы
326
ти полуоси имеет шлицы, на которые надевается ведущий фла-
нец 6 со шпильками, к которым гайками крепится ступица колеса.
Под фланцем устанавливается уплотнительное кольцо 1. На от-
верстие во фланце болтами привинчивается крышка 3. Под крыш-
кой установлены регулировочные прокладки 2. Подшипники сту-
пицы и шлицы смазываются смазкой Литол-24.
Дисковый кардан равных угловых скоростей. На некоторых грузо-
вых автомобилях передние управляемые ведущие мосты имеют
карданы равных угловых скоростей дискового типа (рис. 14.20).
Принципиально они устроены так же, как и мосты с шариковым
карданом равных угловых скоростей.
Дисковый кардан равных угловых скоростей имеет наружную и
внутреннюю 27полуоси. Внутренняя полуось соединена с вилкой,
наружная полуось шлицами соединена с вилкой 29. В вилки встав-
лены кулаки 28. В вырезы кулаков вставлен диск 23.
Независимая подвеска. Легковые автомобили имеют независи-
мую подвеску передних колес, т.е. передняя ось у них разрезная
(рис. 14.21). Состоит она из балки 77, закрепленной на подрамни-
ке автомобиля, двух верхних рычагов 6, двух нижних рычагов 10 и
соединяющей их стойки 5. Верхние и нижние рычаги шарнирно
соединяются с балкой, а также шарнирно со стойкой. На соединя-
ющей рычаги стойке 5 имеются две проушины для шкворня 7, при
Рис. 14.21. Независимая подвеска передних колес автомобиля:
1 — шкворень; 2 — цапфа; 3 — гайка; 4, 13 — пальцы; 5 — стойка; 6, 10 — ры-
чаги; 7 — ось; 8 — амортизатор; 9 — пружина; 11 — балка; 12 — чашка
327
помощи которого к стойке присоединяется поворотная цапфа 2.
На ней, опираясь на два роликовых конических подшипника, вра-
щается ступица колеса. Установку подшипников регулируют раз-
резной гайкой 3. Гайка шплинтуется. На нижних рычагах закреп-
лена чашка 12 пружинной рессоры. Внутри пружины установлен
гидравлический амортизатор 8 двухстороннего действия.
14.6. Установка передних управляемых колес
Передние колеса автомобиля должны быть установлены так,
чтобы обеспечить:
• легкое управление;
• наименьший износ шин и деталей;
• устойчивость (стабилизацию) передних управляемых колес в
среднем положении, соответствующем прямолинейному движению.
Для облегчения управления автомобилем передние управляе-
мые колеса имеют развал в вертикальной плоскости и схождение в
горизонтальной плоскости. Для возврата колес в среднее исходное
положение шкворни поворотных цапф наклонены в продольной и
поперечной плоскостях.
Развал колес. При эксплуатации автомобиля шкворни пово-
ротных цапф и их втулки постепенно изнашиваются. В результате
увеличения зазора между ними происходит отклонение плоскости
колеса от вертикальной плоскости (рис. 14.22, а), что отрицатель-
но влияет на износ шин и управляемость автомобиля. В качестве
меры борьбы с этим применяют установку поворотных цапф с на-
клоном вниз. Отклонение верхней части колеса от вертикальной
плоскости наружу называется положительным развалом. За счет этого
появляется осевая сила, прижимающая ступицу к внутреннему боль-
шому подшипнику, разгружая наружный маленький подшипник.
При развале колес уменьшается расстояние между точкой пересе-
чения продолжения оси шкворня с дорогой и точкой контакта
колеса с дорогой, что и облегчает поворот колес. Угол развала а у
разных моделей современных автомобилей находится в пределах
а = 0...2°
Износ шин. Развал колес оказывает влияние на износ шин. Наи-
меньший износ будет при отсутствии развала. При развале до 2°
износ будет не очень большим. При эксплуатации автомобиля за
счет износа шкворней, втулок и усталостного износа балки перед-
ней оси положительный развал постепенно уменьшается до нуля,
а затем отклонение колес переходит в сторону отрицательного раз-
вала, что ухудшает поворачиваемость колес.
У грузовых автомобилей изменение развала устраняется заме-
ной изношенных деталей, а у легковых величина развала регули-
руется.
328
Рис. 14.22. Схемы (а—в) установки управляемых колес:
1 — рулевая тяга; а — угол развала колес; 0 — угол поперечного наклона шкворня;
у — угол продольного наклона шкворня; А — расстояние между колесами на уровне
оси сзади; В — расстояние между колесами на уровне оси спереди; С - расстояние от
точки пересечения продолжения шкворня с дорогой до точки касания шины колеса
Схождение колес. В результате наклона колес при развале воз-
никают силы, стремящиеся развернуть их в разные стороны при
движении. Появляется поперечное проскальзывание колес, что спо-
собствует износу шин и затрудняет управление автомобилем. Для
устранения вредных последствий развала колеса устанавливают со
схождением. При этом расстояние между ободами колес на уровне
передней оси спереди на несколько миллиметров меньше, чем сзади
(рис. 14.22, в). Величина схождения находится в прямой зависи-
мости от величины развала и устанавливается в пределах 0... 12 мм.
Схождение колес регулируется у грузовых автомобилей изменени-
ем длины поперечной рулевой тяги, а у легковых — изменением
длины боковых регулировочных трубок.
Стабилизация колес в среднем положении достигается попереч-
ным и продольным наклонами шкворней поворотных цапф за счет
формы передней оси автомобиля.
Поперечный наклон на угол р = 6... 10° (см. рис. 14.22, а) при
повороте колес вынуждает переднюю ось опуститься к поверхнос-
ти дороги, но это невозможно, и тогда передняя часть автомобиля
поднимается. После освобождения рулевого колеса сила тяжести
заставляет переднюю ось опуститься, возвращая передние управ-
ляемые колеса в среднее исходное положение для прямолинейно-
го движения. Сила тяжести способствует увеличению устойчивос-
329
ти колес в этом положении. Стабилизирующий момент в данном
случае зависит от угла наклона и массы автомобиля. Он хорошо
действует на малых скоростях движения.
Продольный наклон шкворня на угол у (рис. 14.22, б) также
предназначен для обеспечения стабилизации управляемых колес в
среднем положении, но его действие заметно только на больших
скоростях движения при значительных центробежных силах. Про-
должение оси шкворня пересекается с дорогой впереди точки ка-
сания шины колеса на некотором расстоянии С. На больших ско-
ростях во время поворота колес возникает центробежная сила, стре-
мящаяся сдвинуть автомобиль по направлению от центра поворо-
та. Между шинами и дорогой в точках их касания появляются
силы трения. Они действуют с плечом С относительно оси шквор-
ня и способствуют возврату колес в среднее положение для прямо-
линейного движения. Величина продольного наклона шкворня вы-
держивается в пределах у = О...З,5°
Установка шкворней с большими углами наклона затрудняет
управление автомобилем, поэтому на легковых автомобилях эти
углы делают очень малыми или равными нулю. На легковых авто-
мобилях применяют эластичные шины, и стабилизация колес в
среднем положении обеспечивается углом увода упругих дефор-
мирующихся шин. Сама шина за счет своей упругости после окон-
чания поворота стремится вернуть колеса в нейтральное положе-
ние.
Если передние колеса не только управляемые, но еще и веду-
щие, то углы продольного наклона шкворней также малы или рав-
ны нулю. Тяговое усилие ведущего переднего моста способствует
улучшению стабилизации колес в среднем положении.
Измерителями стабилизации колес при выходе автомобиля из
поворота служат стабилизирующий момент и угловая скорость
поворота рулевого колеса при возвращении его в нейтральное по-
ложение. Возникновение стабилизирующего момента обусловле-
но продольным и поперечным наклонами шкворней, а также по-
перечной эластичностью шин.
Контрольные вопросы
1. Расскажите о назначении, типах, устройстве и работе главной пере-
дачи.
2. Опишите устройство и работу двойной главной передачи автомоби-
лей ЗИЛ, КамАЗ.
3. Как устроена и работает разнесенная главная передача автомоби-
ля МАЗ-500А (устройство и работа главного редуктора и колесной пе-
редачи)?
4. Расскажите о назначении, устройстве и работе межосевого диффе-
ренциала.
330
5. Через какие детали дифференциала и в какой последовательности
передается усилие от ведомой шестерни главной передачи на полуоси?
6. Как работает дифференциал при движении автомобиля по прямой и
на повороте? Перечислите недостатки дифференциала.
7. Перечислите схемы различных типов полуосей.
8. Как устроен и работает передний ведущий мост автомобиля?
9. Опишите общее устройство неразрезного и разрезного переднего
управляемого моста.
10. Объясните назначение и принцип действия:
• развала колес;
• схождения колес;
• поперечного наклона шкворня;
• продольного наклона шкворня.
РАЗДЕЛ III
ХОДОВАЯ ЧАСТЬ АВТОМОБИЛЯ
Глава 15
РАМА
15.1. Общие сведения
Ходовая часть состоит из рамы (подрамник у легковых автомо-
билей), передней оси, заднего моста, рессор, амортизаторов, колес
и шин. Ходовая часть обеспечивает надежное сцепление шин с
поверхностью дороги, воспринимает толчки от неровностей и обес-
печивает плавное движение. Плавность хода влияет на физическое
состояние и здоровье человека, безопасность движения, сохран-
ность перевозимых грузов.
На раме автомобиля крепятся все основные агрегаты и меха-
низмы. На легковых автомобилях и автобусах рамы отсутствуют,
но для крепления двигателя и передней оси в передней части ку-
зова имеется короткая рама (подрамник).
Рама должна:
• быть достаточно прочной и жесткой, хорошо противостоять
изгибу и скручиванию, так как на нее действуют статические и
динамические нагрузки;
• быть по возможности более легкой, так как ее вес оказывает
влияние на грузоподъемность автомобиля;
• иметь как можно более низкое расположение центра тяжести
для обеспечения устойчивости автомобиля при движении на боль-
ших скоростях по закруглениям улиц и дорог, а также при движе-
нии на крутых подъемах, спусках и по косогорам.
15.2. Особенности конструкции рам
По конструкции рамы делятся на лонжеронные, хребтовые и
Х-образные.
Лонжеронная рама (рис. 15.1, а) состоит из двух продольных
балок (лонжеронов) 1, соединенных друг с другом при помощи
332
заклепок поперечными балками (траверсами) 2. Лонжероны и тра-
версы штампуют из стали сложной П-образной формы. Высота
лонжеронов неодинакова по длине и зависит от нагрузки, прихо-
дящейся на данные части рамы. Наибольшую высоту лонжероны
имеют в средней части. Для снижения положения центра тяжести
лонжероны над мостами выгнуты вверх, а в средней части, наобо-
рот, опушены вниз. Для установки и крепления двигателя, рессор,
подножек, аккумуляторной батареи, топливного бака и других ус-
тройств на раме имеются специальные кронштейны. На передней
части рамы закреплен буфер 6. У легковых автомобилей буферы
крепятся на переднем и заднем концах кузова.
На передних концах лонжеронов рамы закреплены крюки 5 для
буксировки самого автомобиля, а на заднем конце рамы установ-
лен буксирный крюк 3 с демпфером 4.
Хребтовая рама (рис. 15.1, б) состоит из центральной балки с
поперечинами. Балка может иметь трубчатое, швеллерное и ко-
робчатое сечение. На автомобилях хребтовая рама применяется
очень редко.
Х-образная рама (рис. 15.1, в) состоит из средней балки, имею-
щей закрытый трубчатый профиль, а также передней и задней труб-
чатых частей. Рамы такой конструкции применяются на легковых
автомобилях большой вместимости.
б
Рис. 15.1. Типы автомобильных рам:
а — лонжеронная: 1 — лонжероны; 2 — траверсы; 3 — буксирный крюк; 4 —
демпфер; 5 — крюки; 6 — буфер; б — хребтовая; в — Х-образная
333
Рама автомобиля является основанием для крепления всех ме-
ханизмов, агрегатов и кузова. Лонжеронные рамы грузовых авто-
мобилей имеют сходное устройство, и требования к ним одинако-
вые.
Разберем устройство рамы на примере рамы автомобиля КамАЗ-
5320 (рис. 15.2). Основными деталями рамы служат две продоль-
ные балки (лонжероны) 3 и 20. Соединяются они поперечными
балками (траверсами) 2, 6, 9, 10, 12, 14, 17. Количество попереч-
1 — кронштейн крепления переднего буфера; 2 — первая поперечина; 3 — правый
лонжерон; 4 — кронштейн передней опоры двигателя; 5 — удлинительная вставка
лонжерона переднего моста; 6 — две половины второй поперечины; 7 — кронш-
тейн задней опоры двигателя; 8 — кронштейн крепления поддерживающей опоры
силового агрегата; 9 — две половины третьей поперечины; 10 — четвертая попере-
чина; 11 — удлинительная вставка лонжерона промежуточного моста; 12 — две
половины пятой поперечины с усиливающими косынками; 13 — удлинительная
вставка лонжерона заднего моста; 14 — шестая поперечина; 15 — раскос задней
поперечины; 16 — усилительная накладка задней поперечины; 17— задняя попе-
речина; 18 — косынка раскоса; 19 — стяжка раскоса задней поперечины; 20 —
левый лонжерон; 21 — задний кронштейн; 22 — кронштейн крепления верхнего
ушка амортизатора; 23 — кронштейн крепления водяного радиатора; 24 — перед-
ний кронштейн подвески
334
ных балок зависит от типа автомобиля. Соединение лонжеронов и
траверс осуществляется заклепками. Для придания раме жесткос-
ти траверсы и лонжероны дополнительно соединяются раскоса-
ми 75 задней поперечины и их стяжкой 19, а также косынками 18.
Для промежуточного и заднего мостов на лонжеронах имеются
специальные удлинительные вставки 77 и 13. Для усиления задней
поперечины 77в месте установки тягово-сцепного устройства име-
ется усилительная накладка 16.
На лонжеронах рамы закреплены заклепками кронштейны креп-
ления подвески 21 и 24, двигателя 4 и 7, водяного радиатора 23,
переднего буфера 7. На раме крепятся также кронштейны для под-
ножек, запасного колеса и др.
15.3. Безрамная конструкция автомобиля
Многие легковые автомобили и автобусы выполняются без рам.
У этих автомобилей несущим является кузов. Все основные агре-
гаты крепятся непосредственно к кузову, который должен быть
достаточно жестким. В местах крепления агрегатов кузов усилива-
ется специальными накладками жесткости. Для крепления двига-
теля, передней подвески и рулевого управления в передней части
к кузову приваривается короткий подрамник.
Толкающие усилия с задних ведущих колес передаются на пе-
редние через детали подвески, раму или несущий кузов, а затем
через подвеску на переднюю ось, которая, в свою очередь, толкает
передние колеса, заставляя их катиться по дороге.
15.4. Тягово-сцепное устройство
Это устройство предназначено для буксирования прицепов и
автомобилей и крепится на задней поперечине 6 (рис. 15.3) рамы
автомобиля. Тягово-сцепное устройство имеет корпус 5, внутри
которого помещен упругий элемент 4. Корпус закрывается крыш-
кой 13. Стержень крюка 12 проходит через крышку внутри упруго-
го элемента. По обе стороны элемента установлены опорные шай-
бы 3 и 14. Стержень крюка закрепляется в корпусе при помощи
гайки 2. После затяжки гайка шплинтуется. Для предотвращения
свободного расцепления дышла прицепа с крюком он закрывается
защелкой 77. Защелка фиксируется в закрытом состоянии собач-
кой 7 и шплинтом. Для шплинтовки собачка имеет отверстие 8.
Шплинт подвешивается на цепочке 10. Упругий элемент смягчает
удары от прицепа при трогании и торможении автомобиля.
Если автомобиль не предназначен для буксирования прицепов,
то вместо тягово-сцепного устройства на нем устанавливаются спе-
335
Рис. 15.3. Тягово-сцепное устройство:
1 — колпак гайки; 2 — гайка; 3, 14 — опорные шайбы; 4 — упругий элемент; 5 —
корпус, 6 — задняя поперечина рамы, 7 — собачка; 8 — отверстие для шплинта;
9 — ось собачки; 10 — цепочка шплинта; 11 — защелка; 12 — крюк; 13 — крышка
корпуса
циальные петли, предназначенные только для кратковременного
буксирования другого автомобиля. В передней части рамы закреп-
ляются петли, а на некоторых автомобилях крюки для буксирова-
ния самого автомобиля.
Легковые автомобили также имеют буксировочные петли.
Контрольные вопросы
1. Расскажите о назначении и типах рам автомобилей.
2. Что выполняет роль рамы в безрамной конструкции автомобиля?
3. Какие рамы называются лонжеронными?
4. Расскажите об особенностях устройства хребтовых рам.
Глава 16
ПОДВЕСКА АВТОМОБИЛЯ
16.1. Назначение и основные типы подвесок
Подвеской называют систему устройств для упругой связи мос-
тов с рамой или кузовом автомобиля.
Подвеска регулирует положение кузова во время движения ав-
томобиля, гасит и смягчает толчки, воспринимаемые от неровно-
стей дороги, и обеспечивает плавность хода автомобиля. Она умень-
шает динамичные нагрузки и обеспечивает затухание колебаний
кузова и колес.
Подвеска состоит из направляющего устройства, упругого эле-
мента, гасящего устройства и амортизатора.
Направляющее устройство определяет направление перемеще-
ния колес относительно несущей системы автомобиля.
Упругий элемент уменьшает динамические нагрузки, действую-
щие на автомобиль.
Гасящее устройство способствует затуханию колебаний кузова
и колес автомобиля.
Амортизаторы служат для гашения колебаний рессор и обеспе-
чивают быстрое затухание колебаний кузова и колес.
По типу направляющих устройств подвески делят на зависи-
мые и независимые. У зависимой подвески перемещение одного
колеса, воспринявшего толчок от неровности дороги, вызывает пе-
ремещение и другого колеса. У независимой подвески толчок, вос-
принятый одним колесом, не передается на другое, так как каждое
колесо перемещается самостоятельно.
Наиболее распространенными упругими элементами подвески
являются листовые и пружинные рессоры. Реже в качестве упру-
гого элемента применяются торсионные, пневматические и гид-
ропневматические подвески.
16.2. Зависимая подвеска
Наибольшее распространение в автомобилестроении получили
рессорные и пружинные зависимые подвески.
Автомобили семейства ЗИЛ. Передняя зависимая подвеска этих
автомобилей состоит из двух продольных полуэллиптических рес-
сор, собранных из набора листов различной длины. Листы имеют
337
Т-образное сечение и закрепляются в пакете хомутами 3 (рис. 16.1),
предотвращающими боковой сдвиг. От продольного перемещения
листы удерживаются двумя специальными выдавками в средней
части. К рессорам при помощи стремянок 6 подвешивается балка
переднего моста 9. Под стремянки укладывается накладка 5. На
переднем конце рессоры к коренному листу 11 при помощи бол-
тов 1 и стремянки 2 крепится накладное ушко 23. В ушко запрес-
совывается стальная втулка 19. Ушко при помощи пальца 26 со-
единяется с передним кронштейном рессоры 25. Пальцы в кронш-
тейнах удерживаются стопорными клиньями 21. Втулка ушка и
палец смазываются консистентными смазками для уменьшения
износа. Для прохода смазки в пальцах выполнены каналы, и в них
ввернуты пресс-масленки 24. Смазка удерживается от вытекания
манжетами 20.
Поскольку рессоры имеют полуэллиптическую форму, то при
нагрузке они выпрямляются и увеличиваются в длине. Длина по-
стоянно изменяется и при движении по неровностям дорог — уве-
личиваясь или уменьшаясь. Изменение длины происходит за счет
того, что задние концы рессор сделаны плавающими.
Задний кронштейн рессор 13 сделан вильчатым. Между его
щеками установлены на пальцах 14 чугунные сухари 75. На зад-
ние концы коренных листов 77 заклепками прикреплены наклад-
ки 72, изготовленные из рессорной стали. На эти накладки опи-
раются сухари кронштейнов. Щеки кронштейнов 13 внизу стяги-
ваются стяжными болтами 18, на которые надеты стальные втул-
ки 77. Второй коренной лист (подкоренной) имеет загнутый вниз
конец. Расстояние от сухаря до втулки 77 меньше, чем толщина
задних концов рессоры, считая от плоскости накладки 72 и до
конца загнутой части второго коренного листа. Это необходимо
для предотвращения выхода рессоры из кронштейна при силь-
ных прогибах.
Для ограничения сжатия рессор при перегрузках служат рези-
новые буферы 4. Они могут устанавливаться на лонжероне рамы
или на лонжероне и на самой рессоре.
Подвеска имеет гидравлические амортизаторы 10. Нижний крон-
штейн амортизатора 7 закреплен на балке переднего моста 9, а
верхний кронштейн 27 — на лонжероне рамы.
На грузовых автомобилях, у которых разница в нагрузке на рес-
сору при езде с грузом и без груза велика, применяют еще и до-
полнительные рессоры (подрессорники), располагая их сверху ос-
новной рессоры.
Задняя зависимая подвеска по устройству рессор и их соедине-
нию с рамой не отличается от передней. Дополнительные рессоры
вместе с основными стремянками крепятся к картеру заднего мо-
ста через подкладку. Под стремянки над дополнительной рессо-
рой укладывается накладка. Концы дополнительной рессоры рас-
338
27
9
6 7 8
7//Л7/////М
11 12
Рис. 16.1. Передняя зависимая подвеска автомобилей ЗИЛ:
1 — болт ушка; 2 — стремянка ушка; 3 — хомут; 4 — буфер рессоры; 5 —
накладка; 6 — стремянка; 7, 27 — нижний и верхний кронштейны аморти-
затора; 8— прокладка; 9 — балка переднего моста; 10 — амортизатор; 11 —
коренной лист; 12 — накладка коренного листа; 13 — задний кронштейн
рессоры; 14, 26 — пальцы; 15 — сухарь; 16 — вкладыш; 17 — втулка; 18 —
стяжной болт; 19 — втулка ушка; 20 — манжета; 21 — стопорный клин;
22 — подкладка ушка; 23 — ушко рессоры; 24 — масленка; 25 — передний
кронштейн рессоры
25 26 19 20
15
16
{'/SS//S'SSS*
13
14
17
18
24 23 22
полагаются под кронштейнами, но никакой связи с ними допол-
нительная рессора не имеет.
При движении порожнего автомобиля работает только основ-
ная рессора. Концы дополнительной рессоры с кронштейнами не
соприкасаются. Во время загрузки автомобиля основная рессора
выпрямляется, и рама кронштейнами ложится на дополнительную
рессору, которая вступает в работу.
При работе рессор происходит межлистовое трение, способ-
ствующее механическому и усталостному износу. Для частичного
устранения их последствий рессорные листы необходимо перио-
дически смазывать графитной смазкой. Основное преимущество
листовых рессор — простота конструкции и обслуживания, недо-
статками являются большая масса и ограниченная долговечность.
Автомобиль ГАЗ-3307 и автобус ПАЗ. Передняя подвеска на ГАЗ-
3307, а также на автобусах ПАЗ имеет аналогичное устройство.
Отличие заключается в способе подвески рессоры к раме. У этих
автомобилей на раме при помощи заклепок закреплены передний 75
и задний 6 кронштейны (рис. 16.2) со съемными крышками 13 и 7.
Коренные листы рессоры 8 имеют загнутые вверх концы. Второй
коренной лист имеет концы, загнутые вниз.
На концах коренных листов прикреплены специальные чаш-
ки. В чашки вкладываются резиновые подушки, являющиеся верх-
ней 77 и нижней 72 опорами. Резиновые подушки вместе с конца-
ми рессор зажимаются в кронштейнах крышками 13 и 7. Для пра-
вильной установки резиновых подушек в кронштейнах крышки
должны быть предварительно поджаты к кронштейнам и затянуты
болтами равномерно без перекосов при выпрямленной рессоре.
В переднем кронштейне рессоры в специальные гнезда уста-
навливается дополнительный резиновый упор 74, воспринимаю-
щий усилия от продольного перемещения рессоры и препятству-
ющий ее смещению вперед. Изменение длины рессоры при про-
гибе происходит за счет смещения заднего конца. Прогиб рессо-
ры при увеличении нагрузки ограничивается основным буфером 4
и дополнительным 5. От бокового перемещения листы рессоры
удерживаются хомутами, а от продольного — центральным бол-
том, которым все листы стягиваются при сборке. Рессоры кре-
пятся к балке передней оси 10 стремянками 9. Подвеска имеет
также гидравлические телескопические амортизаторы двойного
действия 3.
Задние рессоры автомобиля ГАЗ-3307 устроены, как и передние,
но имеют дополнительные рессоры (подрессорники). Назначение
и работа их не отличаются от описанных ранее для рессор автомо-
билей ЗИЛ.
Задний мост автобуса ПАЗ-3205 подвешивается на одинарных
полуэллиптических рессорах. По своему устройству они сходны с
передними рессорами, но дополнительно имеют корректирующие
340
Рис. 16.2. Передняя зависимая подвеска автомобиля ГАЗ-3307:
I - палец крепления амортизатора; 2- втулка; 3 - амортизатор; 4- основной буфер; 5 - £УЙ?’/пе'^неХи;
и передний кронштейны; 7, 13 — крышки заднего и переднего кронштейнов, 8 ресс р , р ’
7Z, 12 — верхняя и нижняя опоры; 14 — упор
Рис. 16.3. Задняя подвеска автобуса ПАЗ-3205:
1 — передний кронштейн; 2 — верхняя подушка; 3 — корректирующая пружина; 4 — накладка, 5 — задний мост, 6 — палец
крепления амортизатора; 7 — втулка амортизатора; 8 — балка амортизатора; 9 — амортизатор; 10 — задний кронштейн; 11 —
стремянка; 12 — прокладка стремянок; 13 — рессора; 14 — крышка кронштейна; 15 — нижняя подушка, 16 — упор
пружины 3 (рис. 16.3) переменной жесткости. Задний мост распо-
лагается выше рессор и соединяется с рессорами стремянками 11
через прокладку стремянок 12. От боковых перемещений листы
удерживаются четырьмя хомутами, а от продольного — централь-
ным болтом.
Автомобили семейства «ГАЗель». Передняя подвеска (рис. 16.4) со-
стоит из рессор 6 и гидравлических амортизаторов двухстороннего
действия 3. Для соединения рессоры с рамой на последней заклепками
закреплены кронштейны переднего конца рессоры 1 и заднего 10. На
заднем кронштейне при помощи болта 19 подвешены две серьги 11
на резинометаллическом шарнире 18. Коренные листы имеют загну-
тые ушки с обоих концов, в которые запрессовываются шарниры 18.
Второй коренной лист также имеет загнутые ушки, охватывающие
ушки первого коренного листа, но только для переднего конца рес-
соры. Задний конец второго коренного листа прямой. Передний ко-
нец рессоры болтом 7Р(см. рис. 16.4, А— А) соединяется с кронштей-
ном 1, а задний конец подвешен к серьгам 11 (см. рис. 16.4, Б—Б).
Ход передней оси крепления амортизатора ограничивается наклад-
кой 7 и резиновой рессорой сжатия 9, закрепленной на кронштей-
не 5. Средняя часть рессоры 6 при помощи стремянок 12 крепится к
балке передней оси 13. Изменение длины рессоры при нагрузках
осуществляется за счет покачивания серьги 11.
Рис. 16.4. Передняя зависимая подвеска автомобилей семейства «ГАЗель»:
1, 4, 5, 10 — кронштейны; 2 — лонжерон рамы, 3 — амортизатор; 6 — рессора; 7—
накладка; 8 — чашка; 9 — резиновая рессора сжатия; 11 — серьги; 12 — стремян-
ка; 13 — балка, 14 — гайка; 15 — палец; 16 — резиновые втулки; 17, 20, 21 —
шайбы; 18 — резинометаллические шарниры, 19 — болт
343
Задняя подвеска состоит из основной рессоры, дополнительной
рессоры и гидравлического телескопического амортизатора двух-
стороннего действия. Верхние коренные листы имеют загнутые
ушки для запрессовки резинометаллических втулок. Второй ко-
ренной лист охватывает более свободно только ушко переднего
конца рессоры. Задний конец этого листа прямой. На раме авто-
мобиля закреплены кронштейны. К переднему кронштейну при
помощи болта шарнирно присоединяется передний конец рессо-
ры. К заднему кронштейну шарнирно присоединяется болтом серь-
га. При помощи резинометаллического шарнира ко второму плечу
серьги присоединяется задний конец рессоры.
Задняя подвеска автобусов семейства «ГАЗель» включает в себя
одинарную основную рессору, амортизатор двухстороннего дей-
ствия и резиновую рессору сжатия. Принципиальным отличием
этой подвески является наличие резиновой рессоры сжатия, ко-
торая включается в работу и обеспечивает плавность движения
микроавтобуса в загруженном состоянии. Резиновая рессора сжа-
тия крепится на кронштейне болтом через распорную втулку и
шайбу.
Дополнительная рессора собирается из нескольких листов и
вместе с основной стремянками крепится к мосту через подушку
рессоры. Между дополнительной и основной рессорами уложена
Рис. 16.5. Установка стабилизатора задней подвески автомобиля с авто-
номным кузовом-фургоном:
1, 2, 11 — кронштейны; 3 — щеки серьги; 4, 12 — резиновые втулки; 5 — штанга;
6 — гайка; 7 — шайба; 8 — обойма; 9 — металлическая втулка; 10 — болт; 13 —
кожух полуоси
344
прокладка, а над дополнительной рессорой под стремянки под-
кладывается накладка. Концы дополнительной рессоры размеща-
ются под подушками кронштейнов. При движении порожнего или
частично загруженного автомобиля дополнительная рессора не ра-
ботает. Она включается в работу только при полной загрузке авто-
мобиля.
В остальном устройство, соединение с рамой и работа такие
же, как у других автомобилей.
Задняя подвеска автомобиля «ГАЗель» с автономным кузовом-фур-
гоном для повышения поперечной устойчивости имеет стабилиза-
тор (рис. 16.5). Он состоит из штанги 5, устанавливаемой в рези-
новых втулках 4, заложенных в проушины щек серьги 3. Серьги
при помощи болтов 10 с гайками 6, резиновых втулок 4 и металли-
ческих втулок 9 шарнирно соединены с кронштейнами 2, которые
болтами крепятся к кронштейнам рамы 1. Концы штанги 5 через
резиновые втулки 12 соединяются шарнирно с кронштейнами 11.
Рис. 16.6. Задняя подвеска автомобиля «Волга»:
/ — хомут; 2 — заклепка; 3 — пластина хомута; 4 — третий лист; 5, 6— прокладки;
7 — второй лист рессоры; 8 — коренной лист; 9 — дополнительный буфер; 10 —
буфер; 11 — подкладка рессоры; 12 — стремянка; 13 — центровой болт; 14 —
резиновые подушки; 15 — обоймы; 16 — серьга; 17 — палец; 18 — кронштейн
345
Стабилизатор работает при перекосах рамы или при наезде од-
ного из колес на дорожное препятствие. Штанга 5 стабилизатора
при этом скручивается, но, поскольку она изготовлена из пружин-
ной стали, ее сопротивление скручиванию обеспечивает стабили-
зацию заднего моста автомобиля.
Автомобиль «Волга». Задняя подвеска этого автомобиля состоит
из двух одинарных листовых рессор и гидравлических телескопи-
ческих амортизаторов двустороннего действия (рис. 16.6). Задние
рессоры автомобиля асимметричны. Листы стягиваются центро-
вым болтом 13, удерживающим их от продольного перемещения.
От бокового перемещения листы удерживаются хомутом 1. К тре-
тьему листу заклепкой 2 крепится пластина 3 хомута. Концы хо-
мута загибаются на эту пластину в специальную прорезь. Между
тремя первыми листами рессоры установлены по концам поли-
этиленовые прокладки, устраняющие скрип листов и повышаю-
щие их долговечность. Концы коренного листа имеют загнутые
ушки, через которые пальцами 17 они соединяются шарнирно с
кронштейном 18 и серьгой 16. Для соединения с задним мостом
по обе стороны рессоры находятся обоймы 75 с резиновыми по-
душками 14. Крепится рессора стремянками 12 через подкладки 77.
Сжатие рессор ограничивается буфером 10 и дополнительным бу-
фером 9.
Для переднего конца рессоры на лонжероне пола кузова за-
креплен кронштейн, а для заднего конца при помощи болта с ре-
зиновыми втулками подвешены щеки серьги. В переднее и заднее
ушки рессоры запрессованы резиновые втулки. Соединение ушек
рессоры с кронштейном и серьгой осуществляется болтами и гай-
ками. Под гайки подкладываются разрезные шайбы.
16.3. Независимая подвеска передних ведомых колес
легкового автомобиля
Преимущество независимой подвески в том, что восприятие
толчка от неровности дороги одним колесом на втором колесе не
отражается, так как передняя ось не имеет общей балки.
Передние колеса легковых автомобилей могут иметь независи-
мую шкворневую подвеску или бесшкворневую.
Шкворневая независимая подвеска устроена следующим образом.
На подрамнике автомобиля 3 (рис. 16.7, а) закреплена балка перед-
ней оси 4. На ней шарнирно установлены верхний 2 и нижний 5
рычаги, соединенные стойкой 7. В проушине стойки установлен
шкворень 7 для соединения с поворотной цапфой 8. На опорной
площадке нижних рычагов установлена пружинная рессора 6.
У бесшкворневой подвески (рис. 16.7, б) верхние 2 и нижние 5
рычаги шарнирно установлены на балке передней оси 4. Рычаги
346
Рис. 16.7. Схема независимой подвески колес:
а — шкворневая подвеска; б — бесшкворневая подвеска; 1, 10 — стойки; 2 —
верхний рычаг; 3 — подрамник; 4 — балка передней оси; 5 — нижние рычаги; 6 —
пружинная рессора; 7 — шкворень; 8 — поворотная цапфа; 9, 12 — шаровые
поверхности; 11 — поворотный кулак
соединяются стойкой 10, имеющей шаровые окончания. Стойка
выполнена заодно с поворотным кулаком 11. Поворот колес осу-
ществляется за счет их поворота вокруг шаровых поверхностей 9
и 12. При бесшкворневой подвеске меньше масса неподрессорен-
ных частей и меньше силы, действующие в шарнирах стойки.
Шкворневая независимая подвеска передних колес автомобиля
«Волга». На балке передней оси, закрепленной на продольной балке
рамы 13, при помощи пальца шарнирно установлены нижние ры-
чаги 75 (рис. 16.8). На этой же балке шарнирно установлены и
верхние рычаги 7подвески. Верхние и нижние рычаги соединяют-
ся стойкой 6. На стойке имеются две проушины для присоедине-
ния с помощью шкворня 4 поворотного кулака 3. Между поворот-
ным кулаком и верхней проушиной стойки установлен упорный
шариковый подшипник 5. Положение шкворня в поворотном ку-
лаке фиксируется стопорным штифтом 18. На нижних рычагах
подвески болтами крепится опорная чашка 16 пружины рессоры.
На выступающей части чашки имеется отверстие для присоедине-
ния стойки стабилизатора поперечной устойчивости кузова. Внут-
ри пружины находится гидравлический амортизатор 9 двухсторон-
него действия. Нижний конец амортизатора при помощи паль-
ца 19 соединяется с опорной чашкой 16. Шток амортизатора при
помощи подушки 10 соединяется с верхними рычагами подвесок.
Для ограничения сжатия пружины и предохранения ее от межвит-
ковых ударов, которые могли бы привести к износу наклепа, на
нижних рычагах установлен буфер хода сжатия 17. На верхних ры-
чагах установлен буфер хода отдачи 8, ограничивающий растяже-
347
Рис. 16.8. Передний разрезной мост автомобиля «Волга»:
1 — стопорная шайба; 2 — ступица; 3 — поворотный кулак; 4 — шкворень; 5 —
упорный шарикоподшипник; 6 — стойка; 7 — верхний рычаг; 8 — буфер хода
отдачи; 9 — амортизатор; 10 — подушка верхнего крепления амортизатора; 11 —
регулировочная прокладка; 12 — кронштейн; 13 — продольная балка рамы; 14 —
балка переднего моста; 15 — нижние рычаги; 16— опорная чашка пружины; 17 —
буфер хода сжатия; 18 — стопорный штифт; 19 — палец нижнего крепления амор-
тизатора; 20 — нижний шарнир стойки
ние пружины. Ступица колеса на поворотном кулаке 3 установле-
на на двух роликовых конических подшипниках. Затяжка подшип-
ников регулируется гайкой через стопорную шайбу 1. Гайка шплин-
туется.
Для уменьшения износа проушин рычагов и оси в проушины
запрессовываются резиновые и распорные втулки.
Поворотный кулак. Для уменьшения усилия, требующегося для
поворота передних колес, поворотный кулак 17 (рис. 16.9) и стой-
ка соединяются шкворнем 13 через игольчатые подшипники 8,
устанавливаемые внутри проушин стойки. Они защищены от по-
падания грязи уплотнителями 9. Шкворень зафиксирован штиф-
том 12 в полукруглой лыске А на верхнем конце шкворня. Между
верхней проушиной стойки и проушиной поворотного кулака ус-
348
Рис. 16.9. Поворотный кулак и ступица переднего колеса:
1 колпак ступицы; 2 — гайка; 3 — стопорная шайба; 4 и 6 - наружный и
внутренний роликовые подшипники; 5 — ступица; 7 — манжета; 8 — игольчатый
подшипник; 9 — резиновое уплотнительное кольцо; 10 — уплотнитель упорного
подшипника; 11 — упорный шариковый подшипник; 12 — стопорный штифт;
13 — шкворень; 14 — регулировочная шайба; 15 — маслоотражатель; 16 — упор-
ная шайба; 17 — поворотный кулак; А — лыска под штифт; Б — лыска под ключ
тановлен упорный шариковый подшипник 11, защищенный от по-
падания грязи уплотнителем 10.
Ступица 5 переднего колеса вращается в двух радиально-упор-
ных конических роликовых подшипниках 4 и 6. Затяжка этих под-
шипников регулируется регулировочной гайкой 2 со стопорной
шайбой 3. Гайка после окончания регулировки шплинтуется и за-
крывается колпаком 1.
Стабилизаторы поперечной устойчивости. Для повышения ком-
фортности подвеска легкового автомобиля должна быть достаточно
мягкой. Однако при такой подвеске при прямолинейном движении
появляется раскачивание кузова, а при движении с частыми пово-
ротами — боковые колебания. Для уменьшения вредных послед-
ствий применения мягкой подвески на большинстве легковых авто-
мобилей имеются стабилизаторы поперечной устойчивости.
Основной деталью стабилизатора является П-образная штан-
га 5 (рис. 16.10), выполненная из пружинной стали. Штанга уста-
навливается при помощи резиновых втулок 2 в обойме 1 и закреп-
ляется болтом 3. Кронштейн 4 крепится к лонжерону подрамника
автомобиля. На концах штанги 5 имеется проушина, к которой
присоединена стойка 10. Резиновые подушки 6 и 11 ставятся по
обе стороны проушин штанги и опорной чашки пружинной рес-
соры нижних рычагов подвески. Резиновые подушки защищены
чашками 7 и закреплены гайками 8.
349
Рис. 16.10. Стабилизатор передней подвески:
1 — обойма; 2 — резиновая втулка; 3 — болт; 4, 15 — кронштейны; 5 — штанга; 6
и 11 — верхняя и нижняя резиновые подушки; 7 — чашка; 8, 16 — гайки; 9 —
поперечина подвески; 10 — стойка; 12 — растяжка передней подвески; 13 — бук-
сирная скоба; 14 — контргайка
К поперечине подвески 9 присоединена растяжка 72, на кото-
рой устанавливается буксирная скоба 13. Растяжка вместе с бук-
сирной скобой закреплена на кронштейне 15 гайкой 16 и контр-
гайкой 14.
При прямолинейном движении автомобиля и одновременном
подъеме или опускании колес штанга свободно поворачивается в
кронштейне 4, не оказывая никакого воздействия.
При повороте автомобиля на значительной скорости возника-
ют центробежные силы, стремящиеся наклонить кузов в противо-
положную от поворота сторону. При этом одно колесо вместе с
подвеской приближается к кузову, а другое удаляется, и происхо-
дит скручивание штанги 5. Сопротивление штанги скручиванию
стабилизирует положение кузова.
Такое же явление, но в меньшей мере наблюдается и при дви-
жении по прямой, когда одно из колес движется по неровностям
дороги.
16.4. Независимые подвески передних ведущих колес
Легковые автомобили с передними ведущими и управляемыми
колесами имеют независимый привод, в состав которого входят:
• гидравлические телескопические амортизаторные стойки;
• винтовые цилиндрические пружины, выполняющие роль рес-
сор;
• нижние поперечные рычаги;
• растяжки;
• стабилизаторы поперечной устойчивости кузова автомобиля.
Привод передних ведущих колес состоит из приводного вала 10
(рис. 16.11) и двух шарниров равной угловой скорости. Каждый
шарнир состоит из корпуса 2 и 72, сепараторов 3 и обоймы 5, в
350
Рис. 16.11. Привод переднего колеса:
1 — стопорное кольцо полуосевой шестерни; 2 — корпус внутреннего шарнира;
3 — сепаратор; 4 — шарик; 5 — обойма; 6 — наружный хомут; 7 — фиксатор
внутреннего шарнира; 8 — защитный чехол; 9 — внутренний хомут; 10 — вал
привода колеса; 11 — стопорное кольцо; 12 — корпус наружного шарнира
выточках которой помещены шесть ведущих шариков 4. У наруж-
ного кардана в корпусе и обойме канавки выполнены по радиусу.
Это необходимо для обеспечения поворота управляемых колес на
угол до 42° Корпус 12 наружного карданного шарнира имеет хво-
стовик, на который надевается ступица переднего колеса и кре-
пится гайкой. Внутренний шарнир отличается от наружного тем,
что канавки для шариков 4 в его корпусе 2 и обойме 5 выполнены
прямыми, а не по радиусу, как у наружного, что позволяет дета-
лям кардана передвигаться в продольном направлении. Это необ-
ходимо для изменения расстояния между дифференциалом и сту-
пицей колеса при колебании передней подвески и силового агре-
гата. Детали шарниров смазываются смазкой ШРУС-4, которая
закладывается внутрь корпусов и в защитные чехлы.
Телескопическая гидравлическая амортизаторная стойка. Основ-
ной частью независимой подвески является стойка 7 (рис. 16.12).
Нижняя часть стойки болтами 8 соединяется с поворотным кула-
ком 16. Отверстие для верхнего болта имеет овальность, а сам болт
имеет эксцентриковый поясок. Вращением этого болта произво-
дят регулировку развала передних колес. На телескопической стойке
установлена цилиндрическая пружина 5, нижним концом опира-
ющаяся на нижнюю опорную чашку 6. Верхняя часть пружины
через чашки опирается на верхнюю опору стойки подвески 1 и
подшипник скольжения 2. На верхнем конце штока стойки за-
креплен буфер 3 хода сжатия из пенополиуритана. Верхняя опора
стойки крепится к стойке брызговика кузова и за счет своей элас-
тичности обеспечивает покачивание стойки при ходах подвески и
гасит высокочастотные вибрации. Подшипник скольжения 2 дает
возможность стойке поворачиваться вместе с управляемыми коле-
сами.
Ступица колеса устанавливается на закрытом радиально-упор-
ном шариковом подшипнике 13. Внутренняя обойма подшипника
затягивается гайкой на шлицевом наконечнике корпуса наружно-
го шарнира 14. Подшипник ступицы регулировке не подлежит.
351
Внизу у поворотного кулака имеется шаровой шарнир 11 для
соединения с поперечным нижним рычагом 9 подвески. Другой
конец этого рычага соединяется с кронштейном ^(рис. 16.13) под-
рамника 7 автомобиля. Тяговые и тормозные усилия воспринима-
ются продольными растяжками 2 рычага. Эти растяжки болтами
Рис. 16.12. Телескопическая
стойка передней подвески в
сборе с поворотным кулаком
и ступицей колеса:
1 — верхняя опора стойки под-
вески; 2 — подшипник скольже-
ния; 3 — буфер хода сжатия; 4 —
защитный кожух; 5 — пружина
подвески; 6 — нижняя опорная
чашка пружины; 7 — телескопи-
ческая стойка; 8 — болты креп-
ления стойки к поворотному ку-
лаку; 9 — нижний рычаг подвес-
ки; 10 — болт крепления растяж-
ки к рычагу подвески; 11 — ша-
ровой шарнир; 12 — диск тормо-
за; 13 — подшипник ступицы;
14 — шлицевой наконечник кор-
пуса наружного шарнира; 15 —
колпак ступицы; 16 — поворот-
ный кулак; В — зона замера зазо-
ра в шаровом шарнире подвески
352
Рис. 16.13. Подвеска левого переднего колеса:
1 — телескопическая стойка подвески; 2 — растяжка рычага; 3 — резиновые по-
душки растяжки; 4 — наружная гайка крепления растяжки; 5 — кронштейн креп-
ления растяжки; 6 — кронштейн крепления штанги стабилизатора; 7 — подрам-
ник; 8— кронштейн крепления рычага подвески; 9— штанга стабилизатора; 10- -
стойка; 11 — рычаг подвески; 12 — шаровой шарнир; 13 — поворотный кулак;
14 — поворотный рычаг
соединяются с поперечными рычагами 11 подвески и с кронштей-
нами 5 подрамника при помощи резиновых подушек 3 подвески.
Продольные растяжки крепятся гайками 4, за счет которых регу-
лируется продольный наклон оси поворота.
Для правильной установки растяжек имеются специальные мет-
ки, которые необходимо совмещать с метками на рычагах под-
вески.
Стабилизатор поперечной устойчивости. Стабилизатор кузова со-
стоит из штанги 9 (см. рис. 16.13), изогнутые колена которой при
помощи стоек 10 соединяются с поперечными рычагами подвес-
ки 77. Компенсация перекосов осуществляется за счет резиновых
втулок. Штанга 9 крепится к подрамнику /кронштейнами 6. Внутрь
кронштейнов вставляются резиновые втулки.
Работа стабилизатора поперечной устойчивости основана на
принципе торсиона. Сопротивление штанги скручиванию обеспе-
12 Пехальский
353
Рис. 16.14. Телескопическая стойка
подвески передних колес:
1 — гайка корпуса; 2 — сальник; 3 —
направляющая втулка штока; 4 — ниж-
няя опорная чашка пружины подвески;
5 — корпус стойки; 6 — цилиндр; 7 —
буфер отдачи; 8 — упор буфера отдачи;
9 — шток; 10 — пружина перепускного
клапана; 11 — тарелка перепускного кла-
пана; 12 — поршень; 13 — диски клапа-
на отдачи; 14 — тарелки клапана отдачи;
15 — пружина клапана отдачи; 16 — гай-
ка; 17 — обойма клапана сжатия; 18 —
тарелка клапана сжатия; 19 — диски
клапана сжатия
чивает стабильное положение ку-
зова во время поворота на зак-
руглениях улиц и дорог, а также
уменьшает раскачивание кузова
на неровностях дорог.
Телескопическая стойка под-
вески передних колес. Стойка со-
стоит из корпуса 5 (рис. 16.14),
на котором имеется нижняя
опорная чашка 4 пружинной рес-
соры подвески. Корпус закрыва-
ется гайкой 1. Шток стойки 9
проходит через направляющую
втулку 3 и сальник 2. На штоке
стойки закреплен упор буфера
отдачи 8 и буфер отдачи 7.
Внутри телескопической стой-
ки смонтирован телескопический
гидравлический амортизатор
двухстороннего действия для га-
шения колебаний подвески.
16.5. Независимая подвеска задних колес
легкового автомобиля с передними ведущими колесами
На автомобилях с передними ведущими колесами заднюю под-
веску делают независимой с продольными, жестко связанными
между собой рычагами. Подвеска имеет пружинные рессоры и гид-
равлические амортизаторы двухстороннего действия.
На лонжероне кузова приварен кронштейн 1 (рис. 16.15) для
рычагов правой подвески. Кронштейн для рычагов левой подвес-
354
Рис. 16.15. Независимая подвеска правого заднего колеса:
7 — кронштейн; 2 — соединитель рычага; 3 — амортизатор; 4 — пружина подвес-
ки; 5 — изолирующая подушка; 6 — буфер хода сжатия; 7 — опорная чашка
пружины подвески; 8 — рычаг подвески; 9 — резинометаллический шарнир
ки крепится к лонжерону болтами. Продольные рычаги 8 подвес-
ки имеют трубчатое сечение и соединены между собой соедини-
телем 2, который работает на изгиб и кручение. На задней части
этих рычагов приварены опорные чашки 7 для пружин подвес-
ки 4. Верхние концы пружин упираются через изолирующие по-
душки 5 в верхние опоры, приваренные к аркам колес. Сжатие
пружин 4 ограничивается буфером хода сжатия 6. Для присоеди-
нения нижнего конца амортизатора 3 в трубы рычагов 8 вварены
втулки. Шток амортизатора через резиновые подушки соединя-
ется с кронштейном, приваренным к арке колеса, а нижний ко-
нец соединяется с втулками рычага через резинометаллический
шарнир. На рычагах 8 приварены фланцы, к которым болтами
присоединяются фланцы оси ступицы заднего колеса. Ось ступи-
цы опирается на два роликовых конических подшипника. Зак-
репляются подшипники через шайбу разрезной гайкой, которая
после окончания регулировки затяжки подшипников зашплин-
товывается.
16.6. Балансирная подвеска задних мостов
трехосных автомобилей
Если автомобиль имеет два задних ведущих моста, то подвеши-
вать к раме на обычных рессорах каждый мост по отдельности
нельзя, так как при движении по неровностям дорог, переезде ка-
нав и кюветов нагрузка может передаваться только на один мост.
Это будет создавать большие нагрузки на рессоры этого моста и
может привести к поломке рессор.
355
Рис. 16.16. Задняя подвеска автомобиля:
7 — кронштейн установки рессоры среднего моста; 2 — палец опоры задней рессоры; 3 — задняя рессора; 4 — хомут; 5 — левый
кронштейн задней подвески; 6 — гайка стремянки; 7 — накладка рессоры; 8 — стремянка рессоры, 9, 11 — реактивные штанги, 10 —
задний мост; 72 — башмак рессоры; 13 — кронштейн верхней реактивной штанги; 14 — крышка оси балансира; 75 — заглушка; 16 —
стяжной болт; 17— втулка башмака; 18 — упорное кольцо башмака; 19 — сальник балансирной подвески; 20— кольцо; 27 — сальник;
22— стяжка задней подвески; 23 — средний мост; 24— кронштейн верхней реактивной штанги; 25 — кронштейн нижней реактивной
штанги среднего моста
Необходимо, чтобы нагрузка всегда распределялась на оба моста
при любых условиях движения. Этому может удовлетворять балан-
сирная подвеска на двух продольных полуэллиптических рессорах.
Она представляет собой тележку, установленную на оси, которая
закреплена на раме автомобиля. Рессоры представляют собой рав-
ноплечие рычаги, а потому, согласно закону о равноплечих рыча-
гах, качающихся на одной опоре, при наезде одного моста или даже
одного колеса на препятствие нагрузка будет передаваться на оба
моста в равной мере. При прогибах рессор концы их свободно сколь-
зят в опорах. Балансирная подвеска устроена следующим образом.
На лонжеронах рамы закреплены кронштейны, в которые за-
прессованы оси балансиров, закрытые крышками 14 (рис. 16.16).
На ось надевается башмак рессоры 72, который может вращаться
на ней во втулке 77. Рессора устанавливается на балансир и кре-
пится к нему стремянками 8. Концы рессор свободно входят в
кронштейны 7, напрессованные и приваренные к кожухам сред-
него 23 и заднего 10 мостов. Щеки кронштейнов стягиваются
опорными пальцами 2. На мостах имеются кронштейны 25 для
крепления нижних реактивных штанг 9, передающих толкающие
усилия. Другие концы этих штанг шарнирно соединены при по-
мощи шаровых пальцев с кронштейнами лонжеронов рамы. Ре-
активные моменты передаются на раму двумя верхними реактив-
ными штангами 77. Для ограничения хода мостов вверх и смягче-
ния их ударов о раму на лонжеронах установлены буферы. Крон-
штейны балансирного устройства соединены стяжкой 22.
В крышке башмака имеется отверстие с пробкой для заливки мас-
ла. Для предотвращения вытекания смазки установлены сальники 19
и 21 и кольцо 20, а для защиты узла от грязи — резиновые манжеты.
Реактивная штанга имеет с обоих концов головки, в которые
вставляются шаровые пальцы с вкладышами. Головки закрывают-
ся крышками через прокладку. Смазываются шаровые пальцы че-
рез масленку. От вытекания смазка удерживается сальником. Шар-
ниры реактивных штанг самоподжимные.
16.7. Амортизаторы
Плавность хода автомобиля в большой степени обусловлена ра-
ботой рессор, которые воспринимают и гасят толчки от неровнос-
тей дорог. Основным недостатком рессор является большой пери-
од гашения затухающих колебаний. Для ускорения гашения коле-
баний рессор служат гидравлические телескопические амортиза-
торы двухстороннего действия. Они могут устанавливаться на пе-
редних и задних мостах или только на передних.
Амортизатор состоит из резервуара 9 (рис. 16.17), внутри кото-
рого находится цилиндр 8. В нижний торец цилиндра запрессован
357
Рис. 16.17. Амортизатор:
1 — шток; 2 — защитное кольцо; 3 — гайка
резервуара; 4 — манжета штока; 5 — обойма
манжеты; 6 — уплотнительное кольцо; 7 —
направляющая втулка штока; 8 — цилиндр;
9 — резервуар; 10 — ограничительная тарел-
ка; 11 — пружина перепускного клапана;
12 — тарелка перепускного клапана; 13 —
поршень; 14 — дроссельный диск; 75—диск
клапана отдачи; 16 — шайба; 17 — кольцо
поршня; 18 — упорная тарелка; 19 — пру-
жина клапана отдачи; 20— гайка; 21 — обой-
ма клапана сжатия; 22 — пружина впускно-
го клапана; 23 — тарелка клапана сжатия;
24 — дроссельный диск; 25 — диск клапана
сжатия; 26 — корпус клапана сжатия
корпус клапана сжатия 26. В нем
смонтирован клапан сжатия, состо-
ящий из обоймы 21, тарелки 23,
дроссельного диска 24 и диска кла-
пана 25. Впускной клапан нагру-
жен пружиной 22. Шток аморти-
затора 1 проходит через защитное
кольцо 2 и надежно уплотнен ман-
жетой 4 и кольцом 6. На внутрен-
нем конце штока гайкой 20 за-
креплен поршень 13. В поршне
имеются два пояска отверстий, раз-
деленных буртиками. Ряд отверстий, расположенных ближе к што-
ку, прикрывается дроссельным диском 14, диском клапана отда-
чи 15 и шайбой 16. Дальний от штока ряд отверстий выполняет
роль перепускного клапана. Прикрывается этот ряд отверстий ог-
раничительной тарелкой 10, пружиной 77 и тарелкой перепускно-
го клапана 12. Поршень уплотняется в цилиндре кольцом 77.
Действие амортизатора основано на использовании сопротив-
ления перетеканию жидкости через малые проходные сечения в
клапанах хода сжатия и отдачи. От исправности амортизаторов в
значительной степени зависит комфортабельность автомобиля и
долговечность деталей кузова и шасси. Нормально работающие
амортизаторы должны гасить колебания автомобиля после переез-
да препятствия за 1 — 2 качка. Передние и задние амортизаторы
сходны по устройству и работе.
Для амортизаторов используется жидкость АЖ-12Т, которой пол-
ностью заливается рабочий цилиндр 8 и часть резервуара 9. Жид-
кость в амортизатор должна заливаться в определенном количе-
стве, так как при ее недостатке амортизатор работает ненормаль-
но, а при избытке может получить поломки.
358
Амортизатор работает следующим образом. При отсутствии на-
грузки поршень 13 находится в средней части цилиндра 8. Про-
странство под поршнем и над ним полностью заполнено жидко-
стью, а резервуар 9 заполнен примерно наполовину.
При наезде колеса на дорожное препятствие ось вместе с рес-
сорой поднимаются к раме и через проушину поднимают корпус
амортизатора. За счет приближения корпуса к раме шток 1 с порш-
нем 13 опускаются и давят на жидкость. Под действием этого от-
крывается перепускной клапан в поршне и жидкость перетекает в
надпоршневое пространство. Вся жидкость перетечь из подпорш-
невого пространства в надпоршневое не может, так как часть объема
занимает шток, вводимый извне. Это приводит к тому, что под
давлением открывается клапан сжатия в корпусе клапана 26 и часть
жидкости перетекает в резервуар 9.
При ходе отдачи происходит обратное. Поршень амортизатора
поднимается, вытесняя через клапан отдачи жидкость в подпорш-
невое пространство, но теперь под поршнем жидкости оказывает-
ся недостаточно, и там создается разрежение. Под действием это-
го разрежения открывается клапан отдачи, сжимая пружину 19, и
жидкость из резервуара 9 компенсирует недостаток жидкости под
поршнем.
Степень открытия клапанов сжатия и отдачи зависит от скоро-
сти перемещения поршня, а следовательно, от величины ударной
нагрузки на ось автомобиля. Чем больше сила удара, тем на боль-
шую величину открываются клапаны и быстрее перепускают жид-
кость.
Применяемые амортизаторы двухстороннего действия имеют
несимметрическую характеристику: сила сопротивления во время
хода сжатия растет медленнее, чем при ходе отдачи. Эта разность
может составлять 20...50 %.
Контрольные вопросы
1. Расскажите о назначении подвески автомобиля и ее типах.
2. Как устроена и работает зависимая подвеска колес?
3. Расскажите об устройстве, работе и преимуществах независимой
подвески передних колес легковых автомобилей.
4. Перечислите типы рессор и способы их крепления к раме и осям.
5. Расскажите об устройстве передней и задней рессорных подвесок
грузовых автомобилей.
6. Расскажите о назначении, устройстве и работе гидравлического амор-
тизатора двойного действия.
7. Каковы назначение и принцип работы стабилизатора поперечной
устойчивости передней оси?
8. Расскажите о назначении, устройстве и принципе работы стабили-
затора поперечной устойчивости задней оси.
9. Как устроена и работает независимая подвеска задних колес?
Глава 17
АВТОМОБИЛЬНЫЕ КОЛЕСА
17.1. Общие сведения
Основными частями автомобильного колеса являются ступица,
диск с ободом и пневматическая шина.
Ступица является составной частью ведущего моста или перед-
ней оси, т. е. она присутствует и в ведущих, и в ведомых мостах.
На заднюю ось грузового автомобиля устанавливают обычно по
два колеса с каждой стороны. Для крепления заднего внутреннего
колеса на ступице закреплены шпильки. Крепятся шпильки специ-
альными гайками, имеющими внутреннюю и наружную резьбу.
Внутренние колеса навинчиваются на шпильки ступицы. Наруж-
ные колеса надеваются на специальные гайки и крепятся обычны-
ми гайками. Гайки имеют конусы для точной установки колес. От-
верстия в дисках также имеют конусность. Шпильки и гайки пра-
вых колес имеют правую резьбу, левых колес — левую резьбу. На
гранях гаек с левой резьбой выполнены специальные проточки.
Ободья колес могут быть глубокими (рис. 17.1, а) или плоскими
(рис. 17.1, б— д'). Глубокие ободья, как правило, неразборные, а
плоские — разборные.
Диск колеса 2 изготавливается штамповкой, а к нему привари-
вается или приклепывается профилированный обод неразборной
конструкции с большим углублением.
Плоские ободья 1 применяются для грузовых автомобилей (см.
рис. 17.1, б). Шины на таких ободьях удерживаются разрезным
замочным кольцом 8 и неразрезным бортовым кольцом 7. У неко-
торых ободьев шина на плоском ободе удерживается разрезным
бортовым кольцом 70 (см. рис. 17.1, в).
На автомобилях высокой проходимости применяются состав-
ные ободья, у которых наружный обод является съемным (см.
рис. 17.1, г) и с основным ободом соединяется болтами 9 с гайка-
ми 3. Между бортами покрышки на таких ободьях ставится рас-
порное кольцо 12, прижимающее борта покрышки к закраинам
обода и удерживающее шину от проворачивания при некотором
снижении внутреннего давления.
Для надежного удержания бортов шины на глубоких ободьях
имеются кольцевые выступы (хампы), препятствующие боковому
отжиму шин. Центрирование колеса на ступице производится по
центральному отверстию диска.
360
д
Рис. 17.1. Ободья колес автомобилей:
а — легкового; б — грузового (обод имеет
разрезное замочное кольцо); в — грузового
(обод имеет разрезное бортовое кольцо); г —
высокой проходимости; д — бездисковое
колесо со съемным плоским ободом; 1 —
обод; 2 — диск; 3 — гайка; 4 - - шпилька;
5 — ступица; 6 — колпак; 7 — неразрезное
бортовое кольцо; 8 — разрезное замочное
кольцо; 9 — болт; 10 — разрезное бортовое
кольцо; 11 — наружный обод; 12 — распор-
ное кольцо
361
На некоторых автомобилях устанавливаются бездисковые колеса со
съемным плоским ободом, состоящим из трех частей (см. рис. 17.1, Э).
Бездисковые колеса изготавливают со спицевыми и барабан-
ными ступицами. У спицевых ступиц пять-шесть спиц заменяют
диски колес. Концы спиц имеют коническую поверхность, слу-
жащую для крепления обода. От поперечных смещений колесо
удерживается прижимами. Шпильки прижимов расположены по
окружности относительно большего диаметра, чем у дисковых
колес, и поэтому меньше нагружены. Основные преимущества
бездисковых колес: простота конструкции, низкая стоимость,
меньшая на 10... 15 % масса, удобство монтажно-демонтажных ра-
бот.
17.2. Автомобильные шины
Шины предназначены для смягчения и поглощения толчков и
ударов, обеспечения необходимого сцепления с поверхностью до-
роги, уменьшения шума при движении, а также уменьшения раз-
рушающего действия автомобильного колеса на дорожное покры-
тие.
Автомобильные шины классифицируют:
по способу герметизации внутренней полости — на камерные и
бескамерные;
форме профиля — на обычные, широкопрофильные, арочные
и пневмокатки;
конструкции каркаса — с диагональным каркасом (тороидные
шины) и с радиальным каркасом (шины типа Р);
способу работы — с нерегулируемым и регулируемым давлени-
ем воздуха.
Шины должны иметь:
высокую износостойкость;
хорошее сцепление с дорожным покрытием;
малое давление на грунт (особенно для автомобилей повышен-
ной и высокой проходимости);
малое сопротивление качению;
достаточную теплостойкость;
хорошие упругие и амортизирующие свойства, способствующие
повышению плавности хода автомобиля.
Основными материалами для изготовления шин являются ре-
зина и специальная ткань. Резина представляет собой эластичный
и упругий материал, получаемый из каучука путем тепловой обра-
ботки и вулканизации с добавлением серы и других химических
веществ. Кроме резины для изготовления покрышек применяют
специальную хлопчатобумажную или вискозную ткань, являющу-
юся основой покрышки. Чтобы нити быстро не перетирались в
362
Рис. 17.2. Пневматическая шина:
1 — покрышка, 2 — камера; 3 — ободная
лента
результате частых деформаций по-
крышки, ткань делают безутковой.
Такая ткань состоит только из ос-
новы — параллельных продольных
нитей с редкими поперечными
нитями. Нити ткани прорезинива-
ют, чтобы они не терлись между
собой. Такая ткань называется кор-
дом. В последнее время для изго-
товления шин применяют капро-
новый корд.
По величине внутреннего давления воздуха шины бывают:
• высокого давления (5...7 кгс/см2, или 0,5...0,7 МПа);
• низкого давления (1,5...5,5 кгс/см2, или 0,15...0,55 МПа);
• сверхнизкого давления (0,5... 1,8 кгс/см2, или 0,05 ...0,18 МПа).
В зависимости от формы рисунка на протекторе различают шины
обычной и повышенной проходимости.
На отечественных автомобилях преимущественно устанавлива-
ют шины низкого давления, обладающие достаточно высокой эла-
стичностью и пониженным удельным давлением на дорогу.
Пневматическая камерная шина. Эта шина (рис. 17.2) состоит
из покрышки 7, камеры 2 и ободной ленты 3. Ободные ленты
применяются в случае монтажа шины на разъемные ободья для
предохранения камеры от защемления между элементами обода, а
также между бортами покрышки и ободом. При применении цель-
нопрофилированных ободьев ободная лента не требуется.
Покрышки могут иметь диагональное и радиальное расположе-
ние нитей корда.
Покрышки с диагональным расположением нитей корда
(рис. 17.3, а). Каркас 1 является основной силовой частью шины,
на которую действуют внутреннее давление воздуха, нормальная
нагрузка от веса машины, нагрузки от тяговых, тормозных и боко-
вых сил. Каркас состоит из нескольких слоев обрезиненного кор-
да, наложенных друг на друга так, что нити в соседних слоях вза-
имно перекрещиваются.
В зависимости от назначения и конструкции шины между не-
которыми слоями каркаса размещаются резиновые прослойки, уве-
личивающие эластичность покрышки. Эти прослойки помещают-
ся большей частью между наружными слоями каркаса, где при
работе шины возникают наибольшие сдвиговые деформации. На
верхний слой каркаса в зоне беговой части протектора может по-
мещаться брекер (2—4 слоя) из разреженного корда. Брекер по-
363
2
3
б
Рис. 17.3. Конструкции покрышек:
а — диагональная: 1 — каркас покрышки; 2 — протектор; 3 — боковина; 4 —
проволочное бортовое кольцо; б — радиальная: 7 — каркас с радиально располо-
женными нитями корда; 2 — брекер; 3 — протектор; 4 — боковина; 5 — проволоч-
ное бортовое кольцо; 6 — резиновая прослойка
вышает прочность шины и сопротивление механическим повреж-
дениям, увеличивает прочность связи беговой части протектора с
каркасом.
Протектор покрышки 2 представляет собой массивный слой
резины, расположенный по короне шины и расчлененный канав-
ками и выступами, образующими в совокупности рисунок протек-
тора. Рисунок протектора обеспечивает сцепление шины с доро-
гой или грунтом. Различие рисунков протектора объясняется раз-
нообразием условий эксплуатации шин. Боковые стенки покрыш-
ки покрыты слоями резины — боковинами 3. Боковины защища-
ют стенки каркаса от повреждения и внешних воздействий. Тол-
щина боковин, как правило, не превышает 5... 11 мм (в зависимо-
сти от размеров и назначения шины).
Борт покрышки обеспечивает крепление шины на ободе коле-
са. Проволочное кольцо 4, являющееся жесткой основой борта,
называется бортовым кольцом. На этих кольцах закрепляются корд-
ные слои каркаса. Бортовые кольца изготавливают из параллель-
ных рядов одиночной стальной проволоки. Обрезиненное прово-
лочное кольцо, обернутое прорезиненной тканью, образует крыло.
При многослойном каркасе борт покрышки может иметь два или
три крыла. На наружную поверхность проволочных колец накла-
дывается по окружности наполнительный шнур из твердой резины.
Наполнительный шнур обеспечивает борту покрышки плавные со-
пряжения. Борт покрышки снаружи обернут лентой для защиты
каркаса от истирания о закраины и полки обода и повреждений
при монтаже.
364
Покрышки с радиальным расположением нитей корда (шины типа Р)
отличаются от диагональных тем, что нити корда каркаса не пересе-
каются, а располагаются радиально (от борта к борту) и параллельны
друг другу во всех слоях (рис. 17.3, б). При радиальном расположе-
нии нитей корда в каркасе 1 нагрузка на отдельную нить от внутрен-
него давления снижается почти вдвое, что позволяет уменьшить чис-
ло слоев в каркасе покрышки. Основную нагрузку от внутреннего
давления в радиальных шинах воспринимает брекер 2, который со-
стоит из нескольких слоев жесткого корда, образующих гибкую лен-
ту, охватывающую каркас покрышки по беговой дорожке.
Камера представляет собой замкнутую в кольцо резиновую труб-
ку, заполненную воздухом. Накачивание камеры производится че-
рез закрепленный на ней вентиль с золотником, представляющий
собой обратный клапан. Размеры камеры несколько меньше внут-
реннего периметра покрышки, поэтому в надутом виде камера рас-
тягивается и плотно прилегает к поверхностям покрышки и обода,
что позволяет избежать образования складок и защемления при
монтаже шины на обод.
Автомобильные колеса могут иметь камерную и бескамерную
конструкцию.
Камерная шина (рис. 17.4, а) состоит из покрышки 5, камеры 4
и ободной ленты 9. Покрышка, в свою очередь, состоит из протек-
тора 3, подушечного слоя (брекера) 2, каркаса 7, боковин 72 и бор-
тов 77 с сердечниками 10. Брекер связывает протектор с каркасом 7
и предохраняет каркас от ударов, воспринимаемых протектором.
Бескамерная шина. Устройство этой шины (рис. 17.4, б) в ос-
новном такое же, как и у камерной, но в ней отсутствует камера.
На внутренней поверхности покрышки имеется герметизирую-
4 5
Рис. 17.4. Основные части пневматической шины:
а — камерной; б — бескамерной; 1 — каркас покрышки; 2 — подушечный слой
(брекер); 3 — протектор; 4 — камера; 5 — покрышка; 6 — воздухонепроницае-
мый слой; 7, 8 — вентили; 9 — ободная лента; 10 — сердечник; 11 — борт; 12 --
боковина
365
щий слой 6 из эластичной резины с повышенной воздухогазо-
непроницаемостью, а также уплотняющий резиновый слой на
бортах, обеспечивающий необходимую герметичность прижатия
бортов шины к краям обода, когда шины находятся в накачен-
ном состоянии.
Шина монтируется на обод колеса с плотно сваренными соеди-
нениями. Обод должен быть воздухонепроницаемым, хорошо за-
щищенным и прокрашенным. Вентиль 7 закрепляется герметично
при помощи резиновой шайбы на ободе колеса.
Основными преимуществами бескамерных шин являются сни-
жение веса колес, уменьшение потерь на их перекатывание, луч-
шее охлаждение шины за счет хорошего отвода тепла через обод
колеса. При бескамерных шинах повышается безопасность движе-
ния, так как при наличии внутреннего герметизирующего слоя
прокол шины не вызывает резкого падения давления воздуха. Кроме
того, упрощается ремонт шины. Такой ремонт легко может быть
выполнен в пути с помощью специальных приспособлений.
Недостатком бескамерных шин является трудное заполнение
(накачка) воздухом в дорожных условиях без наличия компрессо-
ра. Подъезжая к бордюру тротуара, нельзя прижимать колеса к
бордюру, поскольку это может привести к выпуску воздуха из шины.
Вентили. Для накачки пневматических шин служат вентили. Для
шин грузовых автомобилей применяют металлические вентили
(рис. 17.5, а). Камерные шины легковых автомобилей имеют рези-
нометаллические вентили (рис. 17.5, б). Бескамерные шины снаб-
жают металлическими вентилями с хорошим уплотнением рези-
новыми кольцами, шайбами и гайками (рис. 17.5, в).
Вентиль состоит из металлического или резинометаллического
корпуса 8, золотника 2 с клапаном 4 и пружиной 6 и колпачка 7,
который одновременно является ключом для отвертывания и за-
вертывания золотника, а также герметичной крышкой вентиля.
Металлический корпус 8 представляет собой прямую или изо-
гнутую латунную трубку, закрепленную на камере 10 шайбой или
гайкой 9. Внутрь корпуса на резьбе ввернут золотник 2 с резино-
вой уплотняющей втулкой 3. Через золотник проходит шпилька 5
с клапаном 4. Клапан плотно, через резиновое кольцо, прижима-
ется к золотнику пружиной 6, упирающейся в скобу 7 шпильки.
К концу корпуса вентиля при накачивании шины присоединя-
ется наконечник шланга от воздушного насоса или компрессора.
Под давлением воздуха клапан открывается, пропуская его внутрь
камеры.
Для выпуска воздуха из камеры необходимо нажать шпильку и
открыть клапан. При накачивании шины пружину клапана можно
ослабить вывертыванием золотника посредством колпачка 1 с вы-
ступами. После накачивания воздуха на корпус навертывают кол-
пачок 1 с резиновой уплотняющей вставкой.
366
Рис. 17.5. Типы вентилей пневматических шин:
а — металлический; б — резинометаллический; в — для бескамерной шины; 1 —
колпачок; 2 — золотник; 3 — резиновая втулка; 4 — клапан; 5 — шпилька; 6 —
пружина; 7— скоба шпильки; корпус; 9 — гайка; 10 — камера; 11 — уплотня-
ющие втулки
Резинометалпический корпус вентиля изготовлен из резины, проч-
но присоединен к камере и имеет заделанную внутри металличес-
кую втулку, в которую ввертывается золотник. На автомобилях
«ГАЗель» для удобства проверки давления воздуха и подкачки шин
задних внутренних колес предусмотрена установка удлинителя вен-
тиля. Удлинитель крепится в кронштейне.
Арочные шины. Для повышения проходимости автомобиля при
движении по плохим дорогам и по бездорожью (распутица, боло-
тистая почва и др.) применяются арочные шины.
На серийных автомобилях арочные шины (рис. 17.6) устанав-
ливаются на ведущие колеса специальной конструкции с широки-
ми ободьями 2 и бортовым креплением 1 покрышки. Отличитель-
ной особенностью арочных шин является широкий профиль
(650...700 мм), в 2—3 раза превышающий ширину обычных шин
при нормальном наружном диаметре, и низкое внутреннее давле-
ние воздуха (0,05...0,14 МПа, или 0,5... 1,4 кгс/см2). Это позволяет
получить малое удельное давление шины на грунт, составляющее
(0,06...0,1 МПа, или 0,6... 1,0 кгс/см2). Такое удельное давление в
сочетании с выпуклыми грунтозацепами на протекторе шин обес-
печивает значительное повышение проходимости автомобиля в
распутицу и по грунтовым дорогам.
367
Рис. 17.6. Арочная шина:
1 — бортовое крепление покрышки; 2 — обод; 3 — покрышка
Покрышки повышенной проходимости с протектором, имею-
щим грунтозацепы типа «елка», должны монтироваться соответ-
ственно надписи на боковой части покрышки. Такая постановка
нужна для улучшения сцепления шин с грунтом и для уменьше-
ния их износа. Необходимо ставить на все задние колеса шины с
одинаковым рисунком протектора и одинаковым износом.
Маркировка шин. В маркировке шин содержатся следующие
сведения:
• товарный знак завода-изготовителя;
• обозначение шины (на обеих сторонах покрышки), камеры,
ободной ленты;
• знак направления вращения (в случае направленного рисунка
протектора);
• норма слойности (для покрышек) НС или PR — обозначает
расчетное число слоев в каркасе шины при применении эталонно-
го корда и определяет величину максимально допустимой нагруз-
ки на шину при соответствующем внутреннем давлении. Число
слоев может меняться в зависимости от типа применяемого корда;
• обозначение максимально допустимой нагрузки на шину и
соответствующего ей давления (для покрышек) при максимально
допустимой скорости (например, Q тах — 1660 Н, Р тах — 0,16 МПа);
• обозначение стандарта (ГОСТ или ТУ);
• штамп отдела технического контроля;
• заводской номер шин (на покрышках), например Я XI 99,
487767, где Я — предприятие-изготовитель, XI — месяц изготовле-
ния (ноябрь), 99 — год изготовления (1999), 487767 — серийный
номер;
• страна-изготовитель.
Примеры обозначения шин. Размер шины обозначают в дюймах
или миллиметрах на боковой поверхности покрышки и камеры.
Так, на автобусах ПАЗ-3205 устанавливаются шины 8,25R20 HCI0,
368
на автомобиле ГАЗ-3307 — шины 8,25R20 (240R508), на ЗИЛ-
433100 — шины типа 260-508Р. У этих шин первое число означает
ширину профиля, а второе — внутренний (посадочный) диаметр
по ободу колеса.
У легковых автомобилей обозначение шин может быть смешан-
ным в зависимости от их конструкции. Так, автомобили ВАЗ-2110
оборудуются шинами модели 175/70R13, где 175 — ширина про-
филя шины в миллиметрах, 70 — индекс серии, R — радиальная,
13 — посадочный диаметр в дюймах.
Согласно отечественной и международной практике дюймовое
обозначение шин может выглядеть, например, так: 13,6R38, где
13,6 и 38 — соответственно ширина профиля и посадочный диа-
метр шины в дюймах, R — условное обозначение шины с радиаль-
ным расположением нитей корда в каркасе. Иногда вводится до-
полнительно обозначение типа шин, например 18,4L-30, где 18,4
и 30 — соответственно ширина профиля и посадочный диаметр
шины в дюймах, L — условное обозначение низкопрофильной
шины.
Существуют и другие виды обозначения:
15,5/65-18 — обозначение диагональной низкопрофильной
шины в дюймах, у которой отношение высоты профиля (Я) к ее
ширине (В) равно 0,65;
71 х 47,00-25 — обозначение широкопрофильной шины в дюй-
мах, где 71 — наружный диаметр, 47,00 — ширина профиля, 25 —
посадочный диаметр шины.
Камеры, изготовленные из бутилкаучука, имеют дополнитель-
ную маркировку в виде букв БК и маркировочную полосу желтого
цвета по бандажной (посадочной) части камеры.
На покрышке допускаются дополнительные обозначения. На-
пример, тип корда: К — капроновый, В — вискозный (для покры-
шек) и т.д.
Рисунок протектора. Качество эксплуатации автомобиля зави-
сит во многом от состояния шин, а следовательно, от подбора типа
шин для различных дорожных условий.
На протекторе имеется рельефная часть (рисунок), форма ко-
торого оказывает значительное влияние на бесшумность движе-
ния автомобиля. Существует несколько видов рисунка.
Шины с дорожным рисунком (рис. 17.7, а) в виде мелких кана-
вок зигзагообразной формы предназначены для движения по до-
рогам с твердым покрытием.
Если автомобиль предназначен для работы и на дорогах с твер-
дым покрытием, и на грунтовых дорогах, то лучше воспользовать-
ся шинами с универсальным рисунком (рис. 17.7, б).
Шины с более глубоким рисунком (рис. 17.7, в) предназначены
для движения по бездорожью. Они обеспечивают хорошее сцепле-
ние с дорогой и самоочищение от грязи, но при движении по
369
Рис. 17.7. Рисунки протекто-
ра:
а — дорожный; б — универсаль-
ный; в — для протектора повы-
шенной проходимости; г — карь-
ерный; д — зимний
дорогам с твердым покрытием создают повышенный шум, увели-
чивается их износ и ухудшается плавность движения, появляются
дополнительные вибрации.
Для работы в карьерах автомобиль должен быть оборудован
шинами с карьерным рисунком (рис. 17.7, г). Они обеспечивают
наилучшее сцепление колес при движении по бездорожью.
В зимнее время лучше всего воспользоваться зимними шинами
(рис. 17.7, д), имеющими гнезда для установки шипов. Такие шины
имеют наилучшее сцепление со скользкой дорогой, обеспечивая
более безопасное движение без заносов на поворотах, и, кроме того,
уменьшают буксование колес. Шипы изготавливают из металла или
пластмассы с сердечником из твердого сплава. Шипы для легковых
автомобилей должны иметь высоту 1... 1,5 мм, а для грузовых 3... 5 мм.
Эксплуатировать зимние шины на дорогах с твердым покрытием не
рекомендуется, так как они имеют повышенную шумность, боль-
шое сопротивление качению и быстро изнашивается.
В процессе эксплуатации автомобиля шины изнашиваются не-
равномерно, поэтому их нужно менять местами. Поскольку не-
исправность колес и шин оказывает большое влияние на без-
опасность движения автомобиля, необходимо следить за их со-
стоянием:
• давление воздуха в шинах должно соответствовать норме, в про-
тивном случае начинается увод автомобиля в сторону;
370
• колеса должны быть надежно закреплены на ступицах;
• шины должны быть одинаковыми по размеру, форме рисунка
и величине износа;
• все шины должны иметь одинаковую характеристику.
17.3. Установка запасных колес
Запасные колеса легковых автомобилей размещаются в багаж-
нике. Запасные колеса грузовых автомобилей крепятся снаружи с
помощью специальных устройств.
Автомобиль ЗИЛ-433100. Установка запасного колеса в колесо-
держатель этого автомобиля производится в следующем порядке
(рис. 17.8):
опереть колесо 7 на кронштейн 5;
закрепить пластину крепления 4 на диске колеса;
навесить лебедку 5 на скобу платформы и, отведя собачку бара-
бана рукой, размотать трос 6;
завести ветви троса симметрично с обеих сторон колеса и за-
крепить крюки за верхнюю полку лонжерона справа и слева от
кронштейна 5;
вращая барабан лебедки гаечным ключом, намотать трос. Под-
нимающееся в петлях троса колесо нужно поддерживать и направ-
лять рукой;
когда колесо поднимется до уровня кронштейна, задвинуть его
на кронштейн и лонжерон, поставить стопорную пластину, завер-
нув гайку, и зашплинтовать болт;
отцепить крюк троса, намотать трос на лебедку и снять ее.
Снятие запасного колеса с колесодержателя автомобиля ЗИЛ-
433100 рекомендуется производить в следующем порядке:
Рис. 17.8. Установка запасного колеса:
1 — колесо; 2 — гайка; 3 — кронштейн; 4, 7 — пластины крепления колеса; 5 —
лебедка; 6 — трос; 8 — шплинт
371
расшплинтовать болт, соединяющий пластину крепления 4 за-
пасного колеса 1 с кронштейном 3, отвернуть гайку 2, снять сто-
порную пластину;
выдвинуть колесо из-под платформы. Соскальзывая с кронш-
тейна, колесо поворачивается вертикально и падает вниз. Упавшее
колесо следует придержать руками за шину и опереть на кронш-
тейн;
отвернуть две гайки, крепящие пластину крепления к диску
колеса, и снять ее.
Автобус ПАЗ-3205. Здесь конструкция механизма запасного ко-
леса обеспечивает подъем и спуск его на металлическом тросе.
Трос наматывается на барабан, который фиксируется в опреде-
ленном положении при помощи храпового механизма. Запасное
колесо крепится двумя гайками к балке. Лебедку вращают завод-
ной рукояткой. Доступ к гайкам запасного колеса — через задний
люк автобуса и лючок в полу, доступ к храповому механизму —
снизу автобуса.
Снимают запасное колесо в следующем порядке:
открыть задний люк кузова;
открыть лючок в полу;
проверить надежность зацепления собачки за зуб храпового
механизма;
отвернуть две гайки крепления запасного колеса;
вставить заводную рукоятку и, провернув ее в направлении
подъема запасного колеса, откинуть собачку и плавно опустить
колесо на землю;
вынуть из запасного колеса держатель.
Подъем запасного колеса производится в обратном порядке.
Перед подъемом запасного колеса защелкнуть собачку храпового
механизма.
Автомобиль ГАЗ-3307. Запасное колесо крепится на откидном
кронштейне, установленном на правом лонжероне рамы под гру-
зовой платформой в передней ее части.
Для облегчения условий монтажа и демонтажа запасного коле-
са откидной кронштейн имеет запорное устройство, состоящее из
валика, пружины и защелки. Защелка жестко закреплена на вали-
ке и под воздействием пружины всегда стремится занять крайнее
положение, в котором запирает кронштейн.
Чтобы снять запасное колесо, необходимо отвернуть гайку и,
поддерживая колесо руками, нажать ногой на рукоятку валика.
При этом защелка выйдет из зацепления с откидным кронштей-
ном, и запасное колесо можно опустить. После этого следует от-
вернуть две гайки крепления колеса к кронштейну, и колесо ока-
жется снятым, его можно откатить в сторону.
Чтобы установить запасное колесо на место, его следует подка-
тить к кронштейну и прикрепить к нему двумя гайками. Затем
372
поднять до отказа вверх до момента, когда защелка войдет в за-
цепление с кронштейном и будет удерживать его в верхнем поло-
жении. После этого закрепить кронштейн гайкой. Гайка крепле-
ния кронштейна с одной стороны плоская, с другой — сферичес-
кая. Внимание! При креплении кронштейна плоская сторона гай-
ки должна быть обращена в сторону лонжерона. Если гайку поста-
вить сферической стороной к лонжерону, то может произойти раз-
рушение кронштейна в зоне контакта с гайкой.
Контрольные вопросы
1. Как устроено автомобильное колесо с плоским и глубоким ободья-
ми?
2. Как осуществляется крепление шины на ободе колеса?
3. Как осуществляется крепление одинарных и сдвоенных колес на
ступице?
4. Как устроены камерная и бескамерная шины?
5. Что обозначает маркировка на шине?
6. Как осуществляется снятие и установка запасного колеса?
7. Назовите рисунки протектора и объясните их назначение.
Глава 18
КУЗОВ АВТОМОБИЛЯ
18.1. Кузова грузовых автомобилей
Кузова грузовых автомобилей предназначены для перевозки
грузов. Автомобили, оборудованные деревянными кузовами, мо-
гут как исключение перевозить пассажиров, но в этом случае ку-
зов должен быть специально оборудован. Кабины грузовых авто-
мобилей являются рабочим местом водителя, и в них можно пере-
возить одного-двух пассажиров.
Бортовой автомобиль-тягач ЗИЛ-433100. Кузов этого автомо-
биля и некоторых других может быть металлическим или деревян-
ным. Он состоит из платформы 2 и бортов 7, 5, 5 (рис. 18.1). На
автомобиле ЗИЛ-433100 устанавливается каркас с тентом.
Основание платформы выполнено в виде металлического кар-
каса. Металлические борта представляют собой профилированные
панели, изготовленные из листовой стали и приваренные к жест-
ким металлическим каркасам. Боковые и задние борта откидные.
Высокий передний борт прикреплен к основанию платформы.
В основании, боковых стойках и переднем борту платформы име-
ются гнезда для установки каркаса тента. На поперечных балках
каркаса основания закреплены болтами и хомутами два продоль-
ных деревянных бруса, которые вместе с основанием крепятся к
лонжеронам рамы хомутами. Настил пола деревянный, щитовой.
На автомобилях КамАЗ типа 6x4 применяют два типа плат-
форм, собранных из унифицированных элементов и отличающих-
ся главным образом длиной платформы.
Автобус вагонного типа (ПАЗ-3205). Кузов представляет собой
несущую цельнометаллическую сварную конструкцию, состоящую
из шести предварительно собранных узлов: основания, левой и
правой боковин, передней части, задней части и крыши.
Основание кузова состоит из двух продольных элементов (лон-
жеронов) П-образного сечения, соединенных между собой попере-
чинами. К внешним стенкам лонжеронов приварены консоли для
соединения со стойками боковин; лонжероны в зоне заднего моста
и в передней части закрыты усилителями. Для крепления кронш-
тейнов рессор к лонжеронам приварены специальные надстройки.
Боковины кузова состоят из продольных поясов и вертикальных
стоек, изготовленных из труб прямоугольного сечения и облицо-
ванных с наружной стороны стальным листом.
374
Рис. 18.1. Кузов автомобиля:
1 — передний борт; 2 — платформа; 3 — боковые борта;
4 — цепь стойки борта; 5 — задний борт; 6 — петля навес-
ки борта; 7 — брусья основания; 8 — шпингалет запора;
9 — брызговик; 10 — кронштейн стойки бокового борта;
11 — стойка, соединяющая боковые борта кузова; 12 —
инструментальный ящик; 13 — рама автомобиля
Передняя и задняя части кузова имеют каркас, выполненный
из штампованных профилей и соединенных между собой сваркой.
Проемы ветрового и заднего окон образованы штампованными
наружными и внутренними панелями, сваренными между собой.
В передней части кузова расположена крышка отсека двигателя.
Крышка открывается вверх и фиксируется в открытом положении
упорами или фиксатором, расположенным в петле. В задней стен-
ке кузова имеется люк с крышкой. Крышка открывается вверх и
удерживается фиксатором.
Каркас крыши кузова сварен из труб прямоугольного сечения.
Снаружи к каркасу контактной сваркой приварены панели из сталь-
ного листа. В крыше имеются вентиляционные люки, закрываемые
крышками. Средний люк является запасным выходом при авариях.
Внутри кузов обшит окрашенными древесно-волокнистыми
плитами. Передняя и задняя внутренние части кузова имеют сталь-
ные панели. Внутренняя обшивка крепится через алюминиевые
штапики самонарезающимися винтами или заклепками односто-
ронней клепки.
Пол автобуса выполнен из бакелитизированной фанеры тол-
щиной 10... 12 мм, закрепленной на основании винтами и закры-
той автодином.
Каркас капота двигателя изготовлен из штампованных профи-
лей и приварен к кузову. Задней стенкой капота служит попереч-
ный воздуховод отопления, также приваренный к каркасу кузова.
Подвижный капот состоит из двух частей, соединенных между
собой петлей, и крепится к каркасу винтами. Между внутренними
и наружными панелями капота заложен шумоизоляционный ма-
териал. Снизу капот фиксируется застежкой.
Кузов имеет три двери. У некоторых автобусов одна дверь пред-
назначается для пассажиров, одна — для водителя и одна — запас-
ная. В другом варианте кузов имеет две двери для пассажиров и
одну для водителя.
Окна автобуса выполнены из безосколочного трехслойного по-
лированного стекла.
18.2. Кабины грузовых автомобилей
Кабины грузовых автомобилей бывают двух- и трехместные, с
отдельным капотом (автомобили семейств ЗИЛ-431410, ЗИЛ-5301,
ГАЗ-3307) и бескапотные (автомобили КамАЗ, МАЗ и некоторые
другие). Кабины всех современных грузовых автомобилей выпол-
няются цельнометаллическими, сваренными из отдельных штам-
пованных панелей.
Кабина с отдельным капотом. Двигатель закрыт оперением
(рис. 18.2), которое устроено у разных автомобилей по-разному. На-
376
пример, у автомобилей ЗИЛ-433100 оперение открывается вперед.
Чтобы открыть оперение, следует открыть левый и правый замки 5
с помощью монтажной лопатки и за ручку, расположенную под
облицовкой, в верхней ее части, потянуть оперение на себя. Для
предотвращения самопроизвольного закрытия оперения служит упор
штыря замка оперения 7, закрепленный на рамке радиатора с пра-
вой стороны. Положение оперения в откинутом состоянии ограни-
чивается ограничителем 2. При открытом оперении подвижную часть
упора следует установить горизонтально. Перед закрытием опере-
ния упор нужно перевести в транспортное положение.
Бескапотная кабина. Двигатель расположен непосредственно под
кабиной. Преимуществом таких кабин является:
• хороший обзор дороги;
• увеличение длины кузова без увеличения длины автомобиля;
• хороший доступ к двигателю при откинутой кабине.
Крепление бескапотных кабин к раме осуществляется с помо-
щью резиновых подушек (спереди) и двух четвертных рессор, снаб-
женных амортизаторами (сзади).
При опрокидывании кабины 1 (рис. 18.3) ее масса воспринима-
ется двумя пружинами 4, расположенными под передней частью
кабины. Концы пружин свободно надеваются на чашки 5. Для пред-
I
Рис. 18.2. Интегральное оперение автомобиля ЗИЛ-433100:
1 — рамка радиатора; 2 — ограничитель откидывания оперения; 3 — трос страхов-
ки оперения; 4 — пружина подъема оперения; 5 — замок оперения; 6— контргай-
ка; 7 — штырь замка оперения; I — рабочее положение упора оперения; II —
транспортное положение упора оперения; III — положение монтажной лопатки
для открывания замка оперения
377
Рис. 18.3. Механизм опрокидыва-
ния кабины:
1 — кабина; 2— упор-ограничитель; 3 —
защелка; 4 — пружина опрокидывате-
ля; 5 — чашка пружины
Переднее крепление кабины
упреждения выскакивания час-
тей пружины в случае ее полом-
ки имеется страховой трос.
В опрокинутом состоянии каби-
на удерживается упором-ограни-
чителем 2, состоящим из двух
рычагов, и закрепляется защел-
кой 5. Верхний рычаг упора кре-
пится к кабине, нижний — к
лонжерону рамы. Усилие, необ-
ходимое для опрокидывания ка-
бины, не превышает 15 кгс. На-
клон кабины равен 42°, что дос-
таточно для свободного доступа
к двигателю.
В задней части кабйны уста-
новлен запорный механизм, ос-
новными элементами которого
являются два крюка: основной
запорный удерживающий и дуб-
лирующий (на случай самопро-
извольного открывания перво-
го). Запорный крюк плотно при-
жимает кабину к подушкам, зак-
репленным на опорной балке.
с механизмом уравновешивания
представлено на рис. 18.4. На передней поперечной балке 5 каби-
ны на болтах установлены два верхних взаимозаменяемых кронш-
тейна 17. Внутри кронштейна имеется перегородка с центральным
отверстием для прохода опоры 13 крепления кабины. Сверху на
перегородку устанавливается верхняя 19, а снизу — нижняя 75 по-
душки. К верхней подушке привулканизированы два опорных коль-
ца, к нижней — обойма 16 и распорная втулка 14. Резиновые по-
душки фиксируются в заданном положении после установки опо-
ры переднего крепления самоконтрящейся гайкой, навинченной
на хвостовик опоры.
Опоры переднего крепления шарнирно соединены с нижними
кронштейнами 7и 10 крепления кабины, установленными на пер-
вой поперечине рамы. Кронштейны не взаимозаменяемы. Меха-
низм подъема и уравновешивания кабины относится к торсионно-
му типу и имеет два торсиона 8 и 9.
Для наблюдения за дорогой позади автомобиля на кабине уста-
навливают зеркала заднего вида. Для установки зеркала на кабине
болтами крепится кронштейн, к которому при помощи болта с
гайкой присоединен кронштейн зеркала. Для обеспечения пово-
рота кронштейна установлены втулка и пружина с опорой. От са-
378
Рис. 18.4. Переднее крепление кабины:
1 — поперечная балка кабины; 2 — опора рычага тросика; 3 — ось опоры; 4 —
рычаг торсиона; 5 — передняя поперечная балка кабины; 6 — первая поперечина
рамы; 7— правый нижний кронштейн; 8 — задний торсион; 9— передний торси-
он; 10 — левый нижний кронштейн; 11 — палец; 12 — чека; 13 — опора кабины;
14 — распорная втулка; 75 — нижняя подушка; 16 — обойма; 17— верхний крон-
штейн; 18, 20 — опорные шайбы; 19 — верхняя подушка; 21 — гайка
непроизвольного поворота зеркало удерживается зубчатой шай-
бой. К кронштейну зеркало присоединяется хомутом и штоком.
На автобусах и легковых автомобилях кроме зеркал заднего вида
в кузовах перед водителем устанавливаются зеркала для наблюде-
ния за пассажирами.
18.3. Сиденья
Автомобиль ГАЗ-31029 «Волга». Автомобиль оборудован двумя
рядами мягких удобных сидений для пяти пассажиров, включая
водителя.
Переднее — раздельное для водителя и пассажира (рис. 18.5).
Подушка и спинка передних сидений ковшевого типа, что облег-
чает управление автомобилем на крутых поворотах, удерживая во-
дителя и пассажиров от скатывания в сторону. Передние сиденья
имеют регулируемые по высоте и углу наклона подголовники 2.
379
Изменение высоты сиденья обеспечивается механизмом высот-
ной регулировки, позволяющим изменять высоту сидений от пола
кузова в пределах 15 мм. Кроме того, конструкция механизма вы-
сотной регулировки позволяет в случае надобности изменять угол
наклона сидений в диапазоне ± 3° от их горизонтального положе-
ния. Регулировка высоты передних опор производится гайками 7,
а задних — перестановкой болта 5 в отверстие 4. Необходимый
угол наклона сиденья задается различной высотой передних опор
относительно задних.
Изменение продольного положения передних сидений обеспе-
чивается салазками, имеющими девять фиксированных положе-
ний. Общий ход салазок 180 мм. Для перемещения передних сиде-
ний нужно повернуть ручку 6, передвинуть сиденье в удобное по-
ложение и опустить ручку.
Автомобили ВАЗ-1111 и -11113. Передние сиденья состоят из
основания подушки со спинкой. Спинка опирается на основание
спинки. Для удобства водителя и пассажира сиденья могут пере-
двигаться по салазкам. Удерживаются сиденья в определенном по-
ложении на салазках защелкой, управляемой рукояткой. Наклон
спинки сиденья изменяется при помощи специального устройства
с помощью рукояток. Сиденье и спинка опираются на плоские
пружины в основаниях спинки и подушки. Подголовники уста-
навливаются в направляющие.
Автомобиль ГАЗ-4301. Сиденье водителя снабжено подвеской,
состоящей из гидравлического амортизатора и цилиндрической
пружины, натяжение которой регулируется в диапазоне четырех
весовых категорий, соответствующих массе водителя 60, 75, 85 и
Рис. 18.5. Переднее сиденье ГАЗ-31029 «Волга»:
7 — регулировочные гайки; 2 — подголовник; 3 — ручка наклона спинки; 4 —
регулировочное отверстие; 5 — болт; 6 — блокирующая ручка
380
Рис. 18.6. Сиденье водителя ЗИЛ-
433100:
1 — рукоятка регулировки угла наклона
спинки сиденья; 2 — кулачок наклона
подушки; 3 — рукоятка регулировки угла
наклона подушки; 4 — указатель шкалы
веса водителя; 5 — рукоятка регулиров-
ки жесткости сиденья; 6 — переключа-
тель храповика; 7 — резиновый буфер;
8 — рукоятка продольного перемеще-
ния сиденья
100 кг. Изменение положения по
высоте регулируется механизмом
высотной регулировки винтово-
го типа.
Автомобиль ЗИЛ-433100. Си-
денье водителя (рис. 18.6) имеет
механизм подрессоривания с регулировкой жесткости в зависимос-
ти от веса водителя. Зная свой вес, водитель поворотом рукоятки 5
при соответствующем положении переключателя 6 должен устано-
вить указатель 4 против метки на шкале, соответствующей его весу.
Если ослабить рукоятку 8, сиденье можно передвинуть по длине.
Рукояткой 3 регулируется наклон подушки так, чтобы одна из гра-
ней кулачка 2 заняла горизонтальное положение. Для регулировки
угла наклона спинки необходимо повернуть вверх рукоятку 7.
Автомобиль КамАЗ. Сиденье водителя (рис. 18.7) подрессорен-
ное с гидравлическим амортизатором 4, монтируется на основа-
нии 9. Подушка сиденья 77 располагается на механизме подрессо-
ривания 5, к которому подсоединены боковины 3 для спинки си-
денья 2. Сиденье кронштейном 10 крепится к полу кабины. Про-
дольное перемещение сиденья по направляющим механизма пе-
ремещения 7 осуществляется путем передвижения верхних направ-
ляющих, на которых крепится сиденье с механизмом подрессори-
вания. Для продольного перемещения необходимо отвести руко-
ятку привода стопорного механизма 8 и передвинуть сиденье в
нужное положение. После освобождения рукоятки 7 сиденье за-
фиксируется в новом положении.
Жесткость сиденья определяется весом водителя и регулирует-
ся механизмом подрессоривания. Подрессоривание сиденья осу-
ществляется пластинчатым торсионом, установленным в трубе.
Один конец торсиона закреплен наглухо, а второй соединен с ры-
чагом механизма регулировки торсиона. Закручиванием торсиона
увеличивается жесткость подвески. Для изменения жесткости не-
обходимо покачивать рукоятку 7 закрутки торсиона в ту или дру-
гую сторону, и в зависимости от положения знаков «+» и «—» на
ручке закрутки изменяется жесткость сиденья.
381
Рис. 18.7. Сиденье водителя авто-
мобиля КамАЗ:
1 — рукоятка регулирования торсиона;
2 — спинка сиденья; 3 — боковина; 4 —
амортизатор; 5 — механизм подрессо-
ривания; 6— пружина стопора механиз-
ма продольного перемещения; 7 — на-
правляющая механизма продольного пе-
ремещения; 8 — рукоятка привода сто-
порного механизма перемещения сиде-
нья; 9 — основание; 10 — кронштейн
крепления; 11 — подушка сиденья
Регулировка должна производиться под нагрузкой, на которую
регулируется сиденье, до положения указателя, в котором его ко-
нец будет выступать за кромку боковины сиденья на 2...3 мм.
18.4. Органы управления
В кабине перед водителем располагаются панель приборов и
органы управления автомобилем. Для примера на рис. 18.8 пока-
заны органы управления и приборы на панели у автомобилей ГАЗ-
2705, -3221 и -2705 «Комби».
382
Рис. 18.8. Органы управления (а) и приборы (б) на панели ГАЗ-2705,
-3221 и -2705 «Комби»:
7 — ручка тяги воздушной заслонки; 2 — выключатель левого ряда плафонов
освещения пассажирского салона (для автобусов) или выключатель плафонов ос-
вещения заднего ряда сидений кабины (для ГАЗ-2705 «Комби») (в некоторых ав-
томобилях выключатели плафонов устанавливаются на их корпусе); 3 — рычаг
переключения указателей поворота, света фар и звукового сигнала; 4 — рычаг
переключателя стеклоочистителя и стеклоомывателя; 5 — ручка установки на нуль
счетчика суточного пробега автомобиля; 6 — выключатель правого ряда плафонов
освещения пассажирского салона (для автобусов); 7 — выключатель заднего про-
тивотуманного света; 8 — центральный переключатель вентилятора отопителя;
9 — выключатель аварийной сигнализации; 10 — переключатель вентилятора ото-
пителя; 11 — направляющие решетки приточной вентиляции; 12 — кнопка замка
крышки отсека для документов; 13 — крышка отсека для документов; 14 — кла-
вишный переключатель малой и максимальной скорости вращения вентилятора
дополнительного отопителя и скорости вращения электронасоса системы отопле-
ния (для автобусов и ГАЗ-2705 «Комби»); 15 — место для установки радиообору-
дования (магнитолы, радиоприемника); 16 — ручка управления краником отопи-
теля; 17 — ручка управления заслонкой воздухопритока отопителя; 18 — ручка
распределительной заслонки отопителя; 19 — пепельница; 20 — рычаг коробки
передач; 27 — рычаг стояночного тормоза; 22 — прикуриватель; 23 — педаль при-
вода дроссельных заслонок карбюратора; 24 — педаль рабочих тормозов; 25 —
рукоятка механизма фиксации колонки рулевого управления; 26 — педаль сцеп-
ления; 27 — кнопка дистанционного управления выключателем аккумуляторной
батареи; 28 — выключатель зажигания, стартера и противоугонного устройства;
29 — ручка управления гидрокорректором фар в зависимости от загрузки автомо-
биля; 30 — блоки предохранителей; 31 — ручка замка капота; 32 — сигнализатор
(красный) аварийного давления масла; 33 — указатель давления масла; 34 — тахо-
метр; 35 — сигнализатор резервный; 36 — сигнализатор (красный) аварийного
падения уровня тормозной жидкости и включения стояночного тормоза; 37 —
сигнализатор (зеленый) указателей поворота; 38 — счетчик суточного пробега;
39 — спидометр; 40 — сигнализатор (оранжевый) минимального резерва топлива в
баке; 41 — указатель уровня топлива в баке; 42 — указатель напряжения; 43 —
сигнализатор (синий) дальнего света фар; 44 — сигнализатор (зеленый) габарит-
ного света; 45 — сигнализатор (красный) перегрева охлаждающей жидкости; 46 —
указатель температуры охлаждающей жидкости
383
18.5. Кузова легковых автомобилей
Кузова легковых автомобилей различают по числу дверей, ря-
дов сидений и конструкции крыши. Автомобили могут быть:
• двух-, трех-, четырех- и пятидверными;
• с одним, двумя и тремя рядами сидений;
• закрытые и с откидным верхом.
Кузова современных легковых автомобилей обычно выполняют
бескаркасными. Корпус кузова представляет собой жесткую свар-
ную конструкцию и включает в себя:
• основание (пол);
• переднюю и заднюю части;
• левую и правую боковины;
• задние и передние крылья;
• крышу.
Основание кузова усилено ребрами жесткости, имеет туннели
для прохода карданной передачи, различных тяг и рычагов. Для
установки двигателя и подвесок имеются короткие подрамники
спереди и сзади кузова.
Кузова легковых автомобилей должны иметь современный вид
и отвечать эстетическим требованиям, а также оказывать как мож-
но меньшее сопротивление движению автомобиля. Чтобы умень-
шить сопротивление воздуха, кузову необходимо придавать обте-
каемые формы.
Кузова легковых автомобилей могут быть однообьемными, двух-
объемными и трехобъемными:
• если отсеки для двигателя, водителя с пассажирами и багажа
объединяются в одно целое с кузовом, то такой кузов называется
однообъемным;
• двухобъемный кузов имеет два отсека. В одном отсеке распо-
ложен двигатель, а в другом — пассажиры и багаж (автомобили
ВАЗ-1111 и -11113);
• трехобъемный кузов имеет три отсека. В одном отсеке рас-
полагается двигатель, в другом — пассажиры, а в третьем — ба-
гаж (автомобили ГАЗ-31029 «Волга», ГАЗ-3102 «Волга», ВАЗ-2110
и др.).
В настоящее время наибольшее распространение имеют кузова
следующих типов:
• седан — трехобъемный, цельнометаллический, несущей кон-
струкции с двумя или тремя рядами сидений и четырьмя боковы-
ми дверями (автомобили ГАЗ-31029, -3102, ВАЗ-2110 и др.);
• универсал — двухобъемный, цельнометаллический, несущей
конструкции, пятидверный (ВАЗ-2111);
• купе — двухобъемный, цельнометаллический, несущей кон-
струкции, трехдверный, с одним или двумя рядами сидений (ВАЗ-
1111, -11113);
384
• хэтчбек — двухобъемный, цельнометаллический, несущей кон-
струкции, пятидверный (ВАЗ-2112);
• пикап — легковой автомобиль с кабиной на один или два ряда
сидений и открытым кузовом.
Защита кузова. Все динамические нагрузки и различные воз-
действия эксплуатационной среды, возникающие при движении
автомобиля, воспринимает кузов, поэтому его конструктивно -
технологической особенностью является жесткая сварная сило-
вая система (типа мостовой фермы) и усиленная антикоррози-
онная защита. Внешние и внутренние поверхности кузова фос-
фатированы с образованием слоя нерастворимых в воде фос-
форнокислых соединений, закрепленного грунтом. Нижняя на-
ружная часть кузова, брызговики колес, внутренние полости
крыльев покрывают битумным составом. Панели пола в салоне
и багажнике, а также панели воздухопритока оклеены битумны-
ми листами. Закрытые и полузакрытые полости кузова обрабо-
таны консервирующим материалом, образующим защитную вос-
кообразную пленку.
Для термошумоизоляции на наружные панели дверей и щит-
ка передка наклеен изнутри вафельный картон. Для термошу-
моизоляции крыши служит поролон, капота — искусственная
кожа, дублированная войлоком. В салоне на полу уложены тер-
мошумоизоляционные прокладки, сварные швы уплотнены пла-
стизолом.
Герметизация кузова обеспечивается закрытием технологичес-
ких отверстий резиновыми пробками, монтажные люки заклеива-
ются пленкой. В нижней части дверей имеются сточные щели.
Передние и задние стекла кузова гнутые, полированные. Вет-
ровое стекло трехслойное на эластичной прокладке, благодаря чему
при ударе оно не разрывается и не образует осколки. Заднее стек-
ло — закаленное. Стекла дверей гнутые, полированные, закален-
ные. Все стекла безопасного типа.
Оперение кузова состоит из каркаса облицовки радиатора, брызго-
вика облицовки, крыльев, капота и других мелких деталей и узлов.
Спереди и сзади кузова устанавливаются энергопоглощающие
буферы.
Двери. Двери кузова должны обеспечивать удобство входа и вы-
хода, комфорт и безопасность во время движения автомобиля, об-
зорность и защиту салона от воздействий внешней среды. Двери
подвешиваются на петлях. Уплотнение дверей состоит из резино-
вых губчатых уплотнителей, установленных по периметру двери в
специальных пазах.
Замки. В открытом положении дверь удерживается ограничите-
лем открывания двери. Он состоит из шарнирно закрепленного на
стойке рычага, установленного на петельном торце двери. Фикси-
рующим элементом является утолщение на рычаге.
13 Пехальский
385
386
Рис. 18.9. Стеклоподъемник, замки дверей и их установка:
7 — декоративная накладка; 2 — обойма стекла; 3 — тяга привода; 4 — подвижная
кулиса; 5 — ведомый рычаг; 6 — промежуточный рычаг; 7 — стекло; 8 — кнопка
тяги выключения замка; 9 — винт крепления замка; 10 — тяга выключения замка;
77 — замок; 12 — задний желоб стекла; 13 — болт крепления направляющей; 14 —
винт; 75— направляющая стекла; 76- неподвижная кулиса; 17 — шестерня стек-
лоподъемника; 18 — винт крепления стеклоподъемника; 19 — рычаг стеклоподъ-
емника; 20 — передний желоб стекла; 21, 31 — ручки; 22 — стеклоподъемник;
23 — винт крепления привода; 24 — ручка внутреннего привода замка; 25 —
стержень выключателя замка; 26 — толкатель ручки; 27 — выключатель замка;
28 — пружина; 29 — розетка ручки; 30 — штифт; 32 — розетка внутреннего при-
вода; 33 — ручка двери; 34 — уплотнитель ручки
В закрытом положении дверь удерживается замком кулачково-
го типа. Кулачок замка имеет два зуба: предохранительный и ра-
бочий. Если дверь закрыта на рабочий зуб, то она закрыта полно-
стью, если на предохранительный, — то неполностью (приоткры-
та). Движение с приоткрытой дверью недопустимо.
Все двери могут быть заперты изнутри кнопой тяги выключе-
ния замка 8 (рис. 18.9), если ее вдавить вниз. При этом открыть
дверь снаружи и изнутри ручками нельзя. Передние двери можно
запереть снаружи ключом.
Стекла. Двери имеют стекла, которые с помощью стеклоподъ-
емника 22 можно поднимать и опускать. Стекла передвигаются в
направляющих желобках с уплотнителем.
Стеклоподъемник рычажного типа, самотормозящий (удержи-
вает стекло в любом заданном положении). Ручка стеклоподъем-
ника 21 сидит на одной оси с шестерней стеклоподъемника, нахо-
дящейся в постоянном зацеплении с большой шестерней 77, на
которой закреплены рычаги 5, 6 и 19, перемещающие стекло. Верх-
няя (подвижная) кулиса 4, в которую входит ролик рычага, соеди-
нена винтом с обоймой 2 опускаемого стекла. Нижняя неподвиж-
ная кулиса 16, в которую входит ролик рычага, установлена на
внутренней панели с помощью винтов.
Стекло передней двери силикатное, закаленное, гнутое, цилин-
дрической кривизны, соединено со стеклоподъемником металли-
ческой обоймой 2 с резиновой прокладкой. Торцы стекла посто-
янно находятся в направляющих ворсовых желобках.
Двери автомобилей семейства «ГАЗель». Некоторые автомоби-
ли этого семейства оборудуют боковой сдвижной дверью
(рис. 18.10). При открывании с помощью внутренней 4 или на-
ружной ручки дверь скользит по нижней 6, средней 77 и верх-
ней 2 направляющим. Дверь поддерживается верхним механиз-
мом 12, установленным на оси верхней каретки 13, а также ниж-
ним механизмом 9 при помощи рычага 8 и опоры нижнего ме-
ханизма 7. Снаружи дверь открывается ручкой. Резиновый бу-
фер ограничивает открытие двери. В открытом положении дверь
387
2
Рис. 18.10. Механизмы перемещения сдвижной двери автомобиля «ГАЗель»:
1 — ролик с кареткой верхнего механизма; 2, 11 и 6 — верхняя, средняя и
нижняя направляющие; 3 — опора верхней направляющей; 4 — внутренняя руч-
ка; 5 — буфер; 7 — опора нижнего механизма; 8 — рычаг нижнего механизма;
9 — нижний механизм; 10 — средний механизм; 12 — верхний механизм; 13 —
ось верхней каретки
удерживается специальным ограничителем. Закрывают двери
теми же ручками.
Двери кабины автомобиля ЗИЛ-433100. Они имеют замки, от-
крывающиеся снаружи ключом, а изнутри — ручкой. Стопор зам-
ка в нижнем положении блокирует открытие двери снаружи. Дверь
имеет форточку.
В закрытом положении дверь удерживается ручкой-запором,
имеющей фиксирующую кнопку. Стекло двери поднимается и опус-
кается механическим стеклоподъемником при помощи рукоятки.
На двери имеется вентиляционный люк с заслонкой и вентиляци-
онной решеткой. Закрывается дверь ручкой.
Капоты. На грузовых автомобилях и автомобилях семейства
«ГАЗель» капоты закрывают отсек, в котором размещен двига-
тель.
На автомобилях «ГАЗель» капот подвешивается на двух пет-
лях 3 (рис. 18.11). Петли крепятся к капоту болтами 2 и на щитке
388
Рис. 18.11. Навеска и замок капота автомобиля «ГАЗель»:
1 — упор капота; 2 — болт крепления петли к капоту; 3 — петля капота; 4 — болт
крепления петли к кабине; 5 — привод замка капота; 6 — втулка; 7 — скоба; 8 —
кронштейн; 9 — замок капота; 10, 15 — гайки; 11 — болт; 12 — фланец; 13 —
штырь; 14, 17 — пружины; 16 — шайба; 18 — крючок предохранителя
передка. Петли неуравновешенные, поэтому для удержания капо-
та в открытом положении служит жесткий упор 1. При закрытом
капоте упор устанавливают в специальный зажим.
В закрытом положении капот удерживается замком 9 штырево-
го типа. Замок крепится к верхней панели радиатора. Открывается
замок дистанционным приводом 5 из кабины водителя, закреп-
ленным на левой передней стойке кабины под панелью приборов.
Чтобы открыть замок, необходимо ручку потянуть на себя. При
этом щеколда освободит штырь 75, и капот под действием пружи-
ны 14 поднимется на 30... 36 мм. После того как замок капота
открыт, ручку необходимо вернуть в исходное положение, и ще-
колда замка под действием пружины 77также вернется в исходное
положение, приготовленное для закрытия капота. Для предохра-
нения от случайного открытия капота при движении автомобиля
служит крючок-предохранитель.
Трехобъемные кузова легковых автомобилей имеют багажное
отделение. Оно отделено от салона металлической перегородкой.
Багажное отделение закрывается крышкой (капотом).
389
Крышка 1 (рис. 18.12) крепится к кузову двумя петлями 3. Пет-
ли крепятся к крышке болтами 2, а к кузову — болтами 7. Крышка
собрана и сварена из двух панелей — наружной и внутренней и
Рис. 18.12. Крышка багажника:
1 — крышка; 2 — болт; 3 — петля; 4 —
уплотнитель; 5 — регулировочные от-
верстия; 6 — защитная трубка; 7 — болт
крепления петли к кузову; 8 — торсион
Рис. 18.13. Замок багажника:
1 — корпус; 2 — привод; 3 — собачка;
4 — кулачок привода; 5 — защелка; 6 —
кулачок замка; 7 — пружина; 8 — пру-
жина привода; 9— регулировочная про-
кладка
усилена в местах крепления пе-
тель и замка.
Подъем и удержание крыш-
ки в открытом положении осу-
ществляется усилием раскручи-
вания двух торсионов и массы
самой крышки. Угол закручива-
ния может быть изменен путем
перестановки неподвижного
конца торсионов в одно из трех
отверстий 5 на стойке петли. На
подвижные концы торсионов
надеты защитные трубки 6,
скользящие по затылку подвиж-
ного звена петли при подъеме
крышки.
Крышка багажника запирает-
ся замком, установленным на
внутренней панели (рис. 18.13).
При закрывании крышки багаж-
ника кулачок 6 замка своим вер-
хним зубом упирается в защел-
ку 5 и поворачивается в положе-
ние, при котором нижний зуб
захватывает защелку 5. Пружи-
на 7 постоянно стремится повер-
нуть кулачок замка и отпереть ба-
гажник, но этому препятствует
собачка 3, которая своим зубом
входит в соответствующий паз ку-
лачка замка. Собачка удержива-
ется от поворота пружиной 9.
Открывается багажник пово-
ротом ключа. При этом повора-
чивается кулачок 4 привода, и
собачка, преодолевая усилие
пружины 7, перестает удержи-
вать кулачок 6 замка, выводя его
из зацепления с защелкой 5.
Сразу после этого крышка ба-
гажника под действием торсио-
нов открывается и удерживает-
ся в открытом положении.
390
Обивка кузова. Обивка внутреннего помещения кузова выпол-
няется из текстиля, искусственной кожи и декоративной поливи-
нилхлоридной пленки. Цвет внутренней обивки часто подбирают
с учетом цвета автомобиля снаружи. Для обивки потолка салона
применяют повинол светлых тонов с перфорацией.
Обивка потолка подвешивается на металлических дугах, концы
которых вставлены в отверстия на боковых рейках через резино-
вые втулки. Изготовленные из пружинной стали дуги выполняют
натяжение обивки по форме крышки. В проемах дверей, ветрово-
го и заднего стекла обивка потолка прикреплена к фланцам водо-
стойким клеем. Кроме того, обивка дополнительно прижата пото-
лочным плафоном в средней части и различными устройствами
кузова.
Ремни безопасности. Легковые автомобили оборудуют ремнями
безопасности. Передние сиденья оборудуют инерционными рем-
нями, а задние — статическими.
Если ремень безопасности подвергался критической нагрузке в
дорожно-транспортном происшествии или другой аварийной си-
туации, то его необходимо проверить на прочность.
18.6. Отопление кузова
Система отопления предназначена для обогрева салона или ка-
бины, а также лобовых стекол с целью предотвращения запотева-
ния и обмерзания. Она рассчитывается на непрерывную работу в
течение длительного времени и использует теплоту, отводимую от
двигателя. Практически все автомобили оборудуются отопителями.
Отопители автомобилей «ГАЗель-2705». Отопители состоят из
воздухозаборника 17 (рис. 18.14), электродвигателя 8 с двумя вен-
тиляторами — правым 7 и левым 9. Электродвигатель крепится
двумя накладками 3. Для подогрева воздуха имеется радиатор 12,
закрытый облицовкой 10. Радиатор отопителя шлангами соединя-
ется с системой охлаждения. Короб воздухозаборника имеет зас-
лонку 16, с помощью которой регулируется воздушный поток. Для
предотвращения попадания дождевой воды через отопитель в са-
лон воздух, пройдя решетку, расположенную между лобовым стек-
лом и капотом, резко меняет направление своего движения. Дож-
девая вода по инерции отделяется от воздуха, попадает в пласт-
массовый желобок, расположенный в подкапотном пространстве,
и сливается наружу.
Работа отопителя. К радиатору отопителя присоединены под-
водящий 3 и отводящий 4 резиновые шланги. Для включения ра-
диатора в работу служит краник 2 (рис. 18.15). Циркуляция жид-
кости через радиатор отопителя осуществляется центробежным на-
сосом системы охлаждения двигателя.
391
Рис. 18.14. Отопитель с приводом управления автомобиля «ГАЗель-
2705»:
1 — винт крепления вентилятора; 2 — прокладка; 3 — верхняя накладка электро-
двигателя; 4 — винт крепления накладок; 5 — нижняя накладка электродвигателя;
6 — гайка крепления накладок; 7 — правый вентилятор; 8 — электродвигатель;
9 — левый вентилятор; 10 — облицовка радиатора; 11 — болт крепления облицов-
ки радиатора; 12 — радиатор отопителя; 13 — гайка крепления радиатора; 14 —
планка крепления радиатора; 15 — добавочный резистор; 16 — заслонка короба
воздухозаборника; 17 — короб воздухозаборника
Для включения отопления необходимо открыть краник отопи-
теля ручкой 7 (рис. 18.16) и заслонки — ручками 3 и 5. При движе-
нии автомобиля холодный атмосферный воздух проходит через воз-
духозаборник, радиатор и поступает в кабину уже нагретым. Если
такого отопления недостаточно, то можно включить электровен-
тилятор, ускорив подачу теплого воздуха в кабину.
Переключатель электродвигателя вентилятора 13 имеет четыре
положения. В первом положении электровентилятор выключен,
при дальнейшем поворачивании его по часовой стрелке включа-
ются первая, вторая и третья скорости вращения.
Ручка 3 регулирует количество воздуха, поступающего к радиа-
тору отопителя. При крайнем правом положении ручки воздух к
радиатору отопителя поступает из кабины. Доступ наружного хо-
392
Рис. 18.15. Отопитель с трубопроводами:
1 — короб воздухозаборника; 2 — краник отопителя; 3 — подводящий шланг; 4 —
отводящий шланг; 5 — уплотнитель шлангов; 6 — гайка крепления крышки элек-
тродвигателя; 7 — крышка электродвигателя; 8 — болт крепления крышки элек-
тродвигателя; <=> — холодный воздух; — теплый воздух; —► — воздух кабины
лодного воздуха при этом перекрыт, чем обеспечивается высокая
интенсивность нагрева внтреннего воздуха. Ручка 5 переключает
отопитель в режим обогрева кузова или в режим вентиляции. Край-
нее левое положение ручки соответствует вентиляции кузова. При
среднем положении ручки нагретый воздух подается на обогрев
ветрового стекла и стекол дверей. Если перевести ручку 5 в край-
нее правое положение, то нагретый воздух будет подаваться на
обогрев стекол и в ноги водителя и пассажира.
Степень нагрева кабины зависит от количества горячей жидко-
сти, проходящей через радиатор отопителя, и регулируется руч-
393
Рис. 18.16. Система отопления и вентиляции:
1 — левый патрубок обдува лобового стекла; 2 — винт крепления облицовки при-
вода; 3 — ручка количества свежего воздуха; 4, 6, 9 — патрубки вентиляции и
отопления; 5 — ручка режима вентиляции или отопления; 7 — ручка краника
отопителя; 8 — правый патрубок обдува лобового стекла; 10 — болт крепления
отопителя; 11 — кронштейн отопителя; 12 — стяжные хомуты; 13 — переключа-
тель электровентилятора
кой 7. При крайнем правом положении этой ручки через радиатор
отопителя проходит максимальное количество жидкости.
В холодное время года для ускорения прогрева кабины можно
использовать рециркуляцию воздуха внутри кабины, при этом на-
ружный воздух в кабину не подается. Для этого следует повернуть
ручкой заслонку 16 короба воздухозаборника (см. рис. 18.14), и
заслонка перекроет доступ наружному холодному воздуху. Через
радиатор отопителя будет циркулировать воздух, находящийся внут-
ри кабины, и за счет этого произойдет интенсивный прогрев.
Дополнительный отопитель. На автофургонах ГАЗ-2705 «Ком-
би» и на микроавтобусах «ГАЗель» применен дополнительный ото-
питель, состоящий из радиатора, вентилятора и электродвигателя,
установленного в колпаке. Радиатор дополнительного отопителя
последовательно соединен с радиатором основного отопителя шлан-
гами. Дополнительный отопитель работает в режиме рециркуля-
ции внутреннего воздуха кузова или кабины. Неоднократное про-
хождение внутреннего воздуха через радиатор дополнительного ото-
пителя обеспечивает хороший прогрев кабины или салона. Венти-
лятор имеет две скорости вращения электродвигателя.
Электронасос отопителя включается переключателем на щитке
приборов в кабине водителя. Пользоваться электронасосом реко-
мендуется на стоянке или при скорости движения до 50 км/час.
При больших скоростях движения водяной насос системы охлаж-
394
дения вполне обеспечивает работу отопителей. Включать электро-
насос можно только при открытом кранике отопителя.
Отопление кузова автобуса ПАЗ-3205. Воздух прогревается при
прохождении через радиатор системы охлаждения двигателя. Этот
воздух диффузором направляется в поперечный воздуховод, а от-
туда подается на обогрев боковых окон и в зону рабочего места
водителя.
Обогрев пассажирского салона идет через решетки в нижней
части поперечного воздуховода. Регулировка подачи теплого воз-
духа производится с места водителя дверкой отопления, которой
можно полностью или частично перекрыть обогрев. В салоне до-
полнительно установлены три отопителя, состоящие из теплооб-
менника и одного вентилятора. Отопители соединены с системой
охлаждения двигателя трубопроводами. Двухрежимные переклю-
чатели отопителей установлены на щитке приборов.
Стекла ветровых окон обдуваются теплым воздухом, выходя-
щим через отверстия в дефростерах. Теплый воздух в дефростеры
Рис. 18.17. Отопитель кабины автомобиля ЗИЛ-433100:
1, 13 — решетки регулировки направления потока воздуха; 2 — рукоятка управле-
ния краником отопителя; 3 — рукоятка управления заслонкой воздухораспреде-
лителя; 4 — тросы; 5, 9 — сопла обдува ветрового стекла; 6 — электродвигатель;
7 — вентилятор; 8 — рычаг заслонки для забора наружного воздуха; 10, 14 —
шланги подвода воздуха; 11 — штуцер; 12 — шланг подвода горячей жидкости из
системы охлаждения; 15 — рычаг краника отопителя; 16 — краник; 17 — отводя-
щий шланг; 18, 20 — заслонки сопел подачи воздуха к ногам водителя и пассажи-
ров; 19 — воздухораспределитель
395
подается центробежным вентилятором через гофрирований шланг,
подсоединенный к диффузору за радиатором. Вентилятор имеет
однорежимный электрический привод.
Отопление кабины грузового автомобиля ЗИЛ-433100. Теплый
воздух поступает из отопителя (рис. 18.17). Отопитель состоит из
радиатора с регулировочным краником 16, вентилятора 7 с элект-
родвигателем 6 и воздухораспределителя 19. Горячая вода из сис-
темы охлаждения подводится шлангом 12, а отводится через
шланг 17. Из воздухораспределителя по гофрированным шлангам 10
воздух через сопла 5 и 9 подается для обогрева ветровых стекол, а
по шлангам 14 через решетки 7 и 13 — в кабину. Эти решетки
регулируют направление потока воздуха к ногам водителя и пасса-
жиров. Краник отопителя и заслонка для забора наружного возду-
ха управляются рукоятками 2 и 3, расположенными справа от щитка
приборов. Там же находится переключатель для изменения режи-
ма работы электродвигателя.
Отопитель эффективно работает при температуре охлаждающей
жидкости в системе охлаждения более 75 °C.
18.7. Вентиляция кабины и салона автобуса
Вентиляция кабины необходима для создания нормального
микроклимата при эксплуатации автомобиля в жаркую погоду. Для
вентиляции кабин, салонов автобусов и легковых автомобилей ис-
пользуются отопители. В кабине предусмотрены системы приточ-
ной и вытяжной вентиляции.
Принудительная приточная вентиляция (все автомобили семей-
ства «ГАЗель»). Вентиляция осуществляется через систему отопле-
ния при закрытых окнах и люке крыши. Для вентиляции ручку 7
(см. рис. 18.16) краника отопителя необходимо переместить в край-
нее левое положение, ручку 5 режима вентиляции — также в левое
положение. Включить электродвигатель вентилятора, повернув пе-
реключатель 13 по часовой стрелке. Атмосферный воздух через
патрубки вентиляции 4, 6 и 9 будет поступать в кабину и салон.
Приточной вентиляцией рекомендуется пользоваться при дви-
жении автомобиля на малых скоростях движения и на стоянках.
При движении автомобиля со скоростью более 50 км/ч включать
электровентилятор не обязательно, так как за счет скоростного
притока воздуха вентиляция будет осуществляться в достаточном
объеме. Приточная вентиляция осуществляется также через опу-
щенные стекла дверей.
Вытяжная вентиляция. Воздух выходит наружу через щели, рас-
положенные на внутренних панелях дверей, и щели в нижней ча-
сти дверей, связанные с атмосферой.
Вентиляция салона автобуса ПАЗ-3205 осуществляется через
форточки боковых окон, а также через верхние люки. Все вен-
396
тиляционные люки салона работают на нагнетание воздуха в
кузов во время движения автобуса. Средний люк крыши одно-
временно является запасным выходом на случай аварии. При
повороте ручки аварийного привода крышка люка отсоединяет-
ся от кузова и рукой отбрасывается наружу, освобождая запас-
ный выход. Для вентиляции рабочего места водителя над смот-
ровым стеклом и в левой угловой панели передка имеются люки,
прикрываемые крышками и заслонкой с места водителя. При
необходимости водитель может регулировать степень вентиля-
ции своего рабочего места.
Вентиляция кабины грузовых автомобилей в летнее время мо-
жет осуществляться через опущенные стекла в дверях, открытые
форточки и вентиляционные люки на крыше кабины. Свежий воз-
дух может поступать в кабину и через отопитель, но только при
закрытом кранике подачи горячей воды из системы двигателя.
18.8. Стеклоочистители
На легковых и некоторых грузовых автомобилях стеклоочисти-
тели имеют электрический привод. На автомобиле ГАЗ-31029 ус-
тановлен стеклоочиститель СЛ-136Б с электрическим приводом
на две щетки. Электропривод стеклоочистителя с редуктором и
системой приводных рычагов располагается под съемной панелью
воздухозаборника.
Стеклоочиститель и стеклоомыватель управляются специаль-
ным переключателем, расположенным на рулевой колонке. Пере-
ключатель имеет пять положений: выключено, включена малая ско-
рость, включена большая скорость, включена прерывистая работа
стеклоочистителя. Одновременная работа стеклоочистителя и стек-
лоомывателя. Последний режим включается, если потянуть ручку
переключателя на себя. При выключении стеклоочистителя его
щетки останавливаются не сразу, а только после того, как дойдут
до нижнего уплотнения лобового стекла.
Стеклоочиститель (рис. 18.18) состоит из электродвигателя с
редуктором червячного типа. Червяк редуктора изготовлен как одно
целое с валом электродвигателя. В зацеплении с червяком нахо-
дится червячное колесо, на оси которого монтируется рычажная
система привода щеток стеклоочистителя. Для выключения элект-
родвигателя в момент, когда щетки дойдут до нижнего уплотните-
ля ветрового стекла, служит концевой выключатель.
Омыватель ветрового стекла. При движении автомобиля по гряз-
ным дорогам ветровое стекло забрызгивается грязью встречными
и обгоняющими автомобилями. Для улучшения работы стеклоочи-
стителя грязь необходимо смывать.
Омыватели ветрового стекла состоят из бачка 10 (рис. 18.19), в
котором установлен насос с приводом от электродвигателя 7, жик-
397
Рис. 18.18. Стеклоочиститель:
1 — ось рычага щетки; 2 — сальник; 3 — рычаг щетки; 4 — стекло; 5 — щетка; 6 —
контакты концевого выключателя; 7 — эксцентрик концевого выключателя; 8 —
пластина концевого выключателя; 9 — шестерня; 10— вал шестерни; 11 — упор-
ный шарик; 12 — фетровая шайба с запасом смазки; 13 — якорь; 14 — корпус
электродвигателя; 75 — постоянный магнит; 16 — коллектор; 17 — корпус редук-
тора; 18 — подшипник; 19 — вал электродвигателя с червяком; 20 — контргайка;
21 — упорный винт; 22 — штекерная колодка
леров и трубок. При включении электродвигателя вращение через
вал насоса 13 передается на ротор насоса 75. Ротор насоса подает
воду через штуцер 77, трубку 18, жиклеры и распылители на вет-
ровые стекла.
При температуре окружающего воздуха ниже О °C воду из бачка
омывателя необходимо слить.
Пневматические стеклоочистители. На некоторых автомобилях
ЗИЛ и КамАЗ устанавливаются пневматические стеклоочистители.
Внутри цилиндра 5 (рис. 18.20) установлены два поршня 1, соеди-
ненные рейкой 2. Тяга 6 соединяет поршни со скобой 8 и, через
пружину 77, со скобой 10. Рейка 2 имеет зубчатый венец, который
находится в постоянном зацеплении с зубчатым сектором 3, уста-
новленным на одном валике с рычагом щетки. Сжатый воздух пе-
реводится из баллона к распределительному устройству, помещае-
398
18 17 16
Рис. 18.19. Омыватель ветрового стекла:
1 — электродвигатель привода насоса; 2 — якорь; 3 — постоянный магнит; 4 —
корпус электродвигателя; 5 — коллектор; 6 — щеткодержатель; 7 — щетка; 8 —
фланец; 9 — крышка крепления насоса; 10 — бачок; 11 — вал электродвигателя;
12 — муфта; 13 — вал насоса; 14 — корпус насоса; 15 — ротор насоса; 16 —
фильтр; 17 - штуцер; 18 — трубка; 19 — пробка бачка
мому в крышке 7, по штуцеру 9. Распределительное устройство имеет
двухсторонний клапан 75, два клапана 13 и 14 и перемычку 18.
Работа стеклоочистителя основана на возвратно-поступатель-
ном движении поршней 1 за счет подачи сжатого воздуха под порш-
ни то с одной стороны, то с другой. В момент подачи сжатого
воздуха под один поршень полость под другим поршнем сообща-
ется с атмосферой. При передвижении поршней рейка 2 повора-
чивает сектор 5, а с ним валик с щеткой.
При движении поршней вправо полость А цилиндра сообщает-
ся с воздушным баллоном через канал 77, двухсторонний клапан 75
и канал 16, а полость Б — с атмосферой через клапан 14 и ка-
нал 19. Когда поршень приходит в крайнее правое положение,
тяга 6 перемещает скобы 8 и 10, и пружина 77 резко переводит
клапаны в положение, показанное на рис. 18.20, в. При этом по-
лость А через каналы 16 и 72 и клапан 13 сообщается с атмосфе-
рой, а полость Б через клапан 15—с воздушным баллоном. С этого
момента поршни 7 начинают двигаться влево до крайнего левого
положения, после чего процесс повторяется.
399
Рис. 18.20. Пневматический стеклоочиститель:
а — цилиндр пневматического стеклоочистителя; б — движение поршней вправо;
в — движение поршней влево; 1 — поршень; 2 — рейка; 3 — сектор; 4 - - направ-
ляющая втулка; 5 — цилиндр; 6 — тяга; 7 — крышка; 8, 10 — скобы; 9 — штуцер;
11 — пружина; 12, 16, 17 — каналы; 13, 14, 15 — клапаны; 18 — перемычка; 19 —
канал с фетровым фильтром; А и Б — полости цилиндра
Контрольные вопросы
1. Перечислите типы кузовов современных легковых автомобилей.
2. Объясните устройство бескаркасного несущего кузова автомобиля «Вол-
га», его преимущества и недостатки перед обычными кузовом и рамой.
3. Перечислите типы кузовов автобусов. Объясните особенности уст-
ройства цельнометаллического каркаса кузова вагонного типа.
4. Расскажите об устройстве сидений водителя и пассажиров.
5. Расскажите о способах крепления запасного колеса автомобилей.
6. Как устроена и работает вентиляция салона автобуса?
7. Объясните устройство и назначение зеркал.
8. Как устроены отопление и вентиляция кабины грузовых автомобилей?
9. Как устроено и работает отопление салона легковых автомобилей?
10. Как устроены и работают омыватели ветрового стекла?
11. Каково назначение ремней безопасности?
РАЗДЕЛ IV
МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Глава 19
РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ
19.1. Назначение рулевого управления
Рулевое управление обеспечивает движение автомобиля в нуж-
ном направлении. К рулевому управлению предъявляются следу-
ющие требования:
легкость управления и обеспечение устойчивости движения ав-
томобиля на поворотах;
отсутствие или минимальное боковое проскальзывание колес;
предотвращение передачи на рулевое колесо толчков от неров-
ностей дороги.
Рулевое управление состоит:
• из рулевого механизма;
• рулевого привода;
• усилителя руля (применяется на некоторых грузовых и легко-
вых автомобилях и на отдельных моделях автобусов).
Рулевой механизм предназначен для облегчения работы водите-
ля по управлению движением автомобиля в заданном направле-
нии, так как выполняет роль замедляющего редуктора и увеличи-
вает усилие, прикладываемое водителем к рулевому колесу. Руле-
вой механизм преобразует вращение рулевого колеса в перемеще-
ние рулевой сошки вдоль рамы автомобиля в обоих направлениях.
К рулевому механизму относятся рулевое колесо, рулевая колонка
и редуктор рулевого механизма.
Рулевой механизм увеличивает усилие, передаваемое от руле-
вого колеса к сошке, облегчая этим поворот управляемых колес.
Облегчение поворота достигается за счет передаточного числа ру-
левого механизма. У разных автомобилей передаточное число ру-
левого механизма находится в пределах от 15 до 25 и больше.
Привод рулевого управления состоит из рулевой сошки, продоль-
ной рулевой тяги, рычага продольной рулевой тяги, левого и пра-
вого рычагов поперечной рулевой тяги.
401
Рулевой привод предназначен для передачи усилия от рулевого
механизма к колесам и обеспечения правильного взаимного рас-
положения колес при повороте. При повороте автомобиля колеса
должны катиться без бокового скольжения. Этого можно достичь
в том случае, если колеса будут перемещаться по дугам с одним
центром поворота (рис. 19.1, а). Центр поворота должен находить-
ся на продолжении оси заднего моста. При изменении крутизны
поворота центр поворота может приближаться или удаляться от
заднего моста, но всегда должен оставаться на продолжении оси
заднего моста.
При повороте автомобиля внутреннее переднее колесо должно
быть повернуто на несколько больший угол, чем внешнее, так как
оно катится по дуге меньшего радиуса. Достигается это за счет
устройства рулевого привода в виде трапеции (рис. 19.1, б). В ру-
левую трапецию входят передняя ось 3, поворотные рычаги 2 и 6 и
поперечная рулевая тяга 4. Благодаря устройству привода в виде
трапеции обеспечиваются поворот внутреннего колеса на боль-
ший угол и движение его без бокового проскальзывания.
Рулевые приводы могут иметь цельную рулевую трапецию (при
зависимой подвеске колес) и расчлененную трапецию (при неза-
Рис. 19.1. Схемы поворота автомобиля (а) и рулевой трапеции (d):
1, 8 — поворотные цапфы; 2, 6 — поворотные рычаги; 3 — передняя ось; 4 —
поперечная рулевая тяга; 5 — рычаг; 7 — продольная рулевая тяга; R\~К, —
радиусы поворота колес; а и Р — угол поворота внутреннего и внешнего передне-
го колеса соответственно; В — расстояние между осями передних колес; t — рас-
стояние между передней и задней осью
402
висимой подвеске). Рулевая трапеция может располагаться сзади
передней оси или впереди.
Упрощенная схема рулевого управления грузовых автомобилей
при зависимой подвеске представлена на рис. 19.2, а. При поворо-
те рулевого колеса в ту или другую сторону вращение через руле-
вой механизм 7 передается через сошку 2 на продольную рулевую
тягу 3, затем через поворотный рычаг 7 на левый поворотный ку-
лак, на левый нижний рычаг 4 поперечной рулевой тяги 5, через
поперечную рулевую тягу на правый нижний рычаг 4, на правый
поворотный кулак 6 и на колеса.
Рис. 19.2. Рулевой привод грузовых автомобилей:
а — задняя цельная трапеция; б — передняя расчлененная трапеция; 1 — рулевой
механизм; 2 — сошка; 3 — продольная тяга; 4 — нижний рычаг рулевой трапеции;
5 — поперечная тяга; 6 — поворотный кулак; 7 — поворотный рычаг; 8 — стойка;
9, 12 — боковые тяги; 10 — маятниковый рычаг; 11 — средняя тяга
403
При независимой подвеске передних управляемых колес
(рис. 19.2, б) рулевой привод состоит из сошки 2 и маятникового
рычага 10. На этих рычагах подвешено среднее звено поперечной
рулевой тяги 11, которая с помощью боковых тяг 9 и 12 соединя-
ется с рычагами 4 рулевой трапеции. Эти рычаги, в свою очередь,
соединяются с поворотными кулаками 6.
19.2. Рулевой механизм
Рулевой механизм должен обеспечивать:
• необходимый закон изменения передаточного числа;
• высокий КПД при передаче усилий от рулевого колеса к уп-
равляемым колесам;
• переменный зазор в зацеплении деталей рулевого механизма
и возможность его регулирования в нейтральном положении руле-
вого колеса.
Зазор в зацеплении деталей рулевого механизма в среднем по-
ложении должен быть минимальным или вообще отсутствовать, а
в крайних положениях — должен увеличиваться. Это необходимо
для того, чтобы не было заеданий в средней части после регули-
ровки, так как износ бывает наибольшим в нейтральном положе-
нии. Рулевое колесо должно располагаться в кабине так, чтобы
водителю было удобно и чтобы оно максимально предохраняло
водителя от травм при авариях.
Рулевые механизмы бывают червячные, винтовые, реечные и
комбинированные. Червячные механизмы могут состоять из пары
червяк—сектор, червяк—кривошип, червяк—ролик. Сектор мо-
жет быть дву- и многозубым, ролик — двух- и трехгребневым, кри-
вошип — с одним или двумя шипами.
Наибольшее распространение на легковых, а также грузовых
автомобилях малой и средней грузоподъемности и на автобусах
особо малого и малого классов получил рулевой механизм с пере-
дачей «глобоидальный червяк—трехгребневый ролик» на подшип-
никах качения. В таком механизме значительно уменьшены тре-
ние и износ, а также обеспечено соблюдение необходимых зазо-
ров в зацеплении.
Основными деталями рулевого механизма являются картер 9,
глобоидальный червяк 14, вал сошки 1, верхний вал 23 (рис. 19.3).
Корпус отливают из алюминиевого сплава (ГАЗ-31029) или чугуна
(ГАЗ-3307). Глобоидальный червяк 14 напрессован на мелкие шли-
цы нижнего рулевого вала 27. Червяк вращается в двух роликовых
конических подшипниках, затяжка которых регулируется проклад-
ками 16, расположенными под передней крышкой 17. С глобои-
дальным червяком в постоянном зацеплении находится трехгреб-
невый ролик 11, установленный на двух шариковых подшипниках
404
Рис. 19.3. Рулевой механизм:
1 — вал сошки; 2 — стопорная шайба; 3 — регулировочный винт; 4 — колпачковая
гайка; 5 — штифт; 6 — роликовый подшипник; 7 — пробка наливного отверстия;
8 — втулки; 9 — картер; 10 — сальник; 11 — трехгребневый ролик; 12 — задняя
крышка; 13 и 15 — задний и передний подшипники червяка; 14 — червяк; 16 —
регулировочные прокладки; 17 — передняя крышка; 18 — болт сливного отвер-
стия; 19 — верхняя крышка; 20 — фланец; 21 — шпилька; 22 — эластичная соеди-
нительная муфта; 23 — верхний вал; 24 — усилительная пластина; 25 — гайка;
26 — стопорная пластина; 27 — нижний вал; 28 — сошка
на пальце, запрессованном в кулак вала сошки 1. Вал сошки вра-
щается в бронзовых втулках 8 в приливе картера 9. Верхняя часть
вала сошки вращается в радиально-упорном роликовом подшип-
нике 6, запрессованном в верхней крышке 19. На верхнем конце
вала сошки прорезан кольцевой паз, в который входит регулиро-
вочный винт 3. Этот винт после регулировки зацепления ролика с
червяком фиксируется стопорной шайбой 2 и колпачковой гай-
кой 4. Для уменьшения износа червяка и ролика в картер залива-
ется жидкое масло через отверстие, закрываемое пробкой 7. При
необходимости масло сливается через отверстие, закрываемое бол-
том 18.
При вращении рулевого вала 27 глобоидальный червяк 14 при
помощи ролика 11 поворачивает вал сошки 1 вместе с сошкой 28
на 90° от упора до упора сошки в лонжерон. Середина этого пол-
ного угла поворота сошки соответствует среднему положению чер-
вячной пары или движению автомобиля по прямой. При враще-
405
нии ролик перекатывается по ниткам червяка, а не скользит, бла-
годаря чему уменьшается износ червячной пары и уменьшается
усилие на рулевом колесе.
19.3. Рулевая колонка
У различных автомобилей устройство рулевой колонки несколь-
ко отличается. В качестве примера рассмотрим устройство руле-
вой колонки автомобиля ГАЗ-31029. Основной ее частью является
рулевое колесо 12 (рис. 19.4). Оно устанавливается на мелких ко-
нических шлицах верхнего вала 7 и крепится на нем гайкой 8.
Верхний вал вращается в шариковом подшипнике 22 и с помощью
эластичной муфты 22 (см. рис. 19.3) соединяется с нижним ва-
лом 27. Эластичная муфта обеспечивает передачу вращения с вала
на вал под некоторым углом. Рулевая колонка крепится с помо-
щью хомута 18 (см. рис. 19.4). Мягкое крепление рулевой колонки
обеспечивается резиновыми шайбами 75. Под кожухом рулевой
колонки 6 установлены корпус выключателя зажигания и проти-
Рис. 19.4. Рулевое колесо и колонка:
1 — специальный болт; 2 — хомут корпуса выключателя зажигания и противо-
угонного устройства; 3 — основание переключателя света фар и указателей пово-
рота; 4 — винт; 5 — специальная гайка; 6 — кожух (верхняя часть); 7 — верхний
вал; 8 — гайка крепления рулевого колеса; 9 — пружина; 10, 19 — гайки; 11 —
выключатель звукового сигнала; 12 — рулевое колесо; 13 — втулка шпилек; 14 —
винт; 15 — резиновая шайба; 16 — втулка; 17 — болт; 18 — хомут крепления
рулевой колонки; 20 — корпус выключателя зажигания и противоугонного уст-
ройства; 21 — выключатель зажигания, стартера и противоугонного устройства;
22 — шариковый подшипник; 23 — разжимное кольцо шарикового подшипника;
А — зазор 0,5 ...2,0 мм между панелью приборов и хомутом крепления рулевой
колонки; В — зазор 1... 1,5 мм
406
воугонного устройства 20, выключатель зажигания, стартера и про-
тивоугонного устройства 21, основание переключателя света фар и
указателей поворота 3.
Для включения противоугонного устройства ключ зажигания
нужно повернуть против хода часовой стрелки до конца и вынуть
его из выключателя. При этом защелка противоугонного устрой-
ства войдет в один из пазов верхнего вала 7 и зафиксирует его.
При отпирании противоугонного устройства для облегчения по-
ворота ключа необходимо слегка покачивать рулевое колесо из
стороны в сторону. Рулевая колонка крепится к панели приборов
хомутом 18 и двумя болтами 17. Между хомутом и панелью уста-
новлены две втулки 16 и резиновые шайбы 75. Такое крепление
рулевой колонки дает ей возможность перемещаться вниз в случае
столкновения автомобиля с препятствием.
Верхний и нижний рулевые валы соединяются эластичной энер-
гопоглощающей безопасной муфтой (рис. 19.5), предназначенной
для смягчения удара водителя о рулевое колесо при аварийных
столкновениях. Состоит муфта из двух фланцев 7 со скосами и
двух предохранительных пластин 2. Между ними установлена ре-
зиновая шайба 6. Детали муфты соединяются четырьмя шпилька-
ми 4 и гайками. Имеются усилительные 5 и стопорные 7 пласти-
ны.
Передаточное число рулевого механизма равно 19,1. В ступице
рулевого колеса установлена втулка сбрасывания переключателя
указателей поворота. Если рулевое колесо нужно снять, то для
последующей правильной установки его на место необходимо пе-
ред снятием нанести метки на валу и ступице и при установке эти
Рис. 19.5. Безопасная муфта:
1 — фланец; 2 — предохранительная пластина; 3 — втулка; 4 — шпилька; 5 —
усилительная пластина; б — резиновая шайба муфты; 7 — стопорная пластина
407
метки совместить при условии, что трехгребневый ролик находит-
ся в средней части глобоидального червяка и управляемые колеса
находятся в нейтральном положении.
19.4. Рулевой механизм автомобилей «ГАЗель»
На этих автомобилях применяется рулевой механизм типа винт
с шариковой гайкой — сектор. Рулевые механизмы такого типа
устанавливаются также на автобусах ПАЗ-3205 и некоторых дру-
гих, где эти механизмы имеют гидроусилители.
Рис. 19.6. Рулевой механизм автомобилей «ГАЗель»:
1 — картер; 2 — винт с шариковой гайкой; 3 — сектор; 4 — пробка заливного
отверстия; 5 — регулировочные прокладки; 6 — карданный вал; 7 — уплотнитель
рулевого вала; 8, 14 — крышки; 9 — пробка; 10 — уплотнительное кольцо; 11 —
стопорное кольцо; 12 — наружное кольцо подшипника вала сектора; 13 — уплот-
нитель вала сектора; 15 — сошка
408
Рулевой механизм состоит из картера 1 (рис. 19.6), в котором
на двух шариковых подшипниках установлен винт 2 с шариковой
гайкой, находящейся в зацеплении с валом-сектором 3. Затяжка
шариковых подшипников осуществляется прокладками 5, установ-
ленными под крышкой корпуса рулевого механизма. Вал-сектор
установлен на двух металлокерамических подшипниках, запрессо-
ванных в боковых крышках 8 и 14.
Выходящие наружу концы вала-сектора уплотнены в картере
специальными уплотнителями 75, а крышки — уплотнительными
кольцами 10. Сошка 75 закреплена на валу-секторе 3 на мелких
конических шлицах разрезной шайбой и гайкой. Картер заполня-
ется маслом через отверстие, закрываемое пробкой 4.
При вращении винта шарики перекатываются по винтовому
каналу, в результате чего шариковая гайка перемещается и через
сектор 3 заставляет поворачиваться вал сошки и сошку 75.
Рулевой вал, шариковая гайка и шарики разукомплектованию
не подлежат, так как они подбираются и обрабатываются индиви-
дуально.
Передаточное число рулевого механизма равно 23,09.
Рулевое колесо установлено на мелких конических шлицах ру-
левого вала и закреплено стопорной шайбой и гайкой. Вал руле-
вой колонки вращается в двух шариковых подшипниках, установ-
ленных в верхнем и нижнем кожухах. Регулировка этих подшип-
ников в процессе эксплуатации не требуется. Винт рулевого меха-
низма соединяется с валом рулевого колеса карданной передачей.
Вилка карданного шарнира крепится с помощью клина. Клин удер-
живается стопорной шайбой и гайкой. Гайка шплинтуется.
Нижний кожух колонки рулевого управления крепится четырь-
мя болтами к кронштейну педалей сцепления и тормоза. На кожу-
хе закреплен выключатель зажигания.
Конструкция рулевой колонки позволяет изменять положение
рулевого колеса по высоте и углу наклона. Регулировка произво-
дится после того, как водитель отрегулировал по своему росту и
весу сиденье относительно педалей управления.
19.5. Рулевое управление типа шестерня—рейка
На автомобилях ВАЗ-2110, -2111, -2112, ИЖ-2126, ВАЗ-1111,
-1113 и других устанавливается рулевой механизм типа шестер-
ня-рейка.
Основными деталями рулевого механизма являются приводная
шестерня 75 (рис. 19.7), выполненная как единое целое с валом.
Вал шлицами соединяется с карданом промежуточного карданно-
го вала 33. Передний конец вала вращается в роликовом подшип-
нике 74, а задний — в шариковом 27. Приводная косозубая шес-
409
410
Рис. 19.7. Рулевое управление типа шестерня—рейка:
7 и 3 — наружный и внутренний наконечники рулевой тяги; 2, 21 — контргайки;
4 — защитный чехол; 5, 8 — опоры рулевого механизма; 6 — картер рулевого
механизма; 7 — хомут крепления рулевого механизма; 9 — втулка рейки; 10 —
опорная шайба; 11 — вкладыш шарового пальца; 12 — защитный колпачок; 13 —
палец шарового шарнира; 14 — роликовый подшипник; 75 — приводная шестер-
ня; 16 — упор рейки; 77— уплотнительное кольцо упора; 18 — рейка упора; 19 —
стопорное кольцо гайки; 20 — рейка; 22 — шаровая опора; 23 — уплотнитель вала;
24 — хомут чехла; 25 — упор тяги; 26 — пружина упора; 27 — шариковый подшип-
ник; 28 — стопорное кольцо; 29 — защитная шайба; 30 — уплотнительное кольцо;
31 — гайка крепления подшипника; 32 — сальник; 33 — промежуточный кардан-
ный вал; 34 — кронштейн крепления вала рулевой колонки; 35 и 40 — верхний и
нижний облицовочные кожухи; 36 — рулевое колесо; 37 — вал рулевой колонки;
38 — подшипники вала рулевой колонки; 39 — труба рулевой колонки; А, Б —
метки на картере рулевого механизма и пыльнике
терня, выполненная заодно с валом, находится в постоянном за-
цеплении с зубчатой рейкой 20. К рейке присоединяется шаровая
опора 22 и внутренний наконечник рулевой тяги 3. От загрязне-
ния рейка и тяга защищены гофрированным чехлом 4. Наружные
концы рулевых тяг шаровыми пальцами 13 соединяются с пово-
ротными кулаками управляемых колес.
При изменении направления движения автомобиля вращение с
рулевого колеса 36 через вал рулевой колонки 37 и промежуточный
карданный вал 33 передается на приводную шестерню 75, которая
передвигает рейку 20 вправо или влево, в зависимости от поворота
рулевого колеса, а с ней и рулевые тяги 3, обеспечивая поворот
управляемых колес. Совместная работа независимой подвески уп-
равляемых колес и рулевых тяг обеспечивается шаровыми опора-
ми 22.
Рулевой механизм автомобилей ВАЗ-2110, -2111,-2112 отлича-
ется тем, что боковые рулевые тяги соединяются с зубчатой рей-
кой не шаровыми опорами, а болтами с резинометаллическими
шарнирами. За счет этих шарниров обеспечивается работа незави-
симой подвески управляемых колес.
19.6. Усилители рулевого привода
Усилитель служит для уменьшения усилий, затрачиваемых во-
дителем на управление автомобилем, а также для предупреждения
потери управления при разрыве управляемого колеса. Гидравли-
ческие усилители смягчают силу ударов, передающихся на рулевое
колесо при наезде управляемых колес на неровности дороги.
Усилители должны обладать высокой чувствительностью и бы-
стродействием при любом режиме работы и не должны препят-
ствовать стабилизации управляемых колес.
411
Наибольшее распространение получили гидравлические усили-
тели благодаря своему высокому рабочему давлению 6... 10 МПа
(60... 100 кгс/см2) и малому времени срабатывания (0,2...0,4 с).
Усилители могут быть объединены с рулевым механизмом или
выполнены отдельно.
Автомобили семейства ЗИЛ-5301 «Бычок». На этих автомоби-
лях, а также автомобилях семейства ЗИЛ-431410 усилители объ-
единены с рулевым механизмом.
Рулевой механизм с гидроусилителем состоит из корпуса (ци-
линдра) усилителя 2, закрытого нижней крышкой 1 (рис. 19.8) и
промежуточной крышкой 8. Внутри цилиндра находится поршень-
рейка 3. Поршень в цилиндре уплотнен кольцами. В выточку порш-
ня вставлена шариковая гайка 5, закрепленная в поршне устано-
вочными винтами 27. Через гайку и поршень проходит рулевой
винт 4. На винте и внутри шариковой гайки нарезаны спиральные
канавки, в которые вложены шарики 7. Они являются шариковой
резьбой, облегчающей вращение рулевого винта. Для обеспечения
циркуляции шариков начало и конец шариковой резьбы соедине-
ны желобом 6. Поршень имеет зубчатую рейку для зацепления с
зубчатым сектором 22, выполненным заодно с валом рулевой сош-
ки 18. Зацепление сектора с рейкой регулируется винтом 16. От
самопроизвольного вращения винт удерживается контргайкой. Вал
сошки установлен в корпусе на двух втулках, одна из которых ус-
тановлена в боковой крышке, а другая — в приливе корпуса. Этот
конец вала уплотненен сальником, на его конических шлицах ус-
тановлена сошка, которая закреплена стопорной шайбой и гай-
кой. Внизу картера рулевого механизма имеется отверстие для слива
рабочей жидкости, закрывающееся пробкой 77.
В верхней части цилиндра закреплен корпус клапана управле-
ния 10. Внутри него на рулевом винте 4 между двумя шариковыми
подшипниками находится золотник 9 клапана. В среднем, нейт-
ральном, положении золотник удерживается двенадцатью реактив-
ными плунжерами 20 и пружинами 19. Подшипники и золотник
зажимаются регулировочной гайкой 77 и от среднего положения
могут перемещаться вместе с рулевым винтом на 1... 1,5 мм.
Для обеспечения возможности управлять автомобилем при не-
работающем двигателе служит шариковый клапан, установленный
в золотнике.
Автомобиль ГАЗ-3110 «Волга». Рулевое управление этого авто-
мобиля тоже имеет гидроусилитель. Оно состоит из рулевого ме-
ханизма со встроенным усилителем, шестеренчатого масляного
насоса, приводимого в работу от шкива ременной передачей, и
бачка насоса рулевого усилителя с запасом масла. Бачки могут быть
разборными и неразборными. Фильтрующие элементы в бачках
необходимо менять через каждые 100000 км пробега, но не реже
чем через два года эксплуатации. Бачок всасывающим шлангом
412
Рис. 19.8. Рулевой механизм с гидроусилителем:
1 — нижняя крышка; 2 — цилиндр усилителя; 3 — поршень-рейка; 4 — рулевой винт; 5 — шариковая гайка; 6 — желоб; 7 — шарик; 8 —
промежуточная крышка; 9 — золотник клапана управления усилителем; 10 — корпус клапана управления; 11 — регулировочная гайка;
12 — крышка; 13 — игольчатый подшипник; 14 — боковая крышка; 75 — упорная шайба; 16 — регулировочный винт; 77 — магнитная
пробка; 18— вал рулевой сошки; 19 — центрирующая пружина; 20— реактивный плунжер; 21 — установочный винт; 22— зубчатый сектор
соединяется с насосом, а сливным шлангом — с клапаном управ-
ления рулевого механизма. От клапана управления к насосу идет
нагнетательный шланг, по которому насос нагнетает масло в уси-
литель. Из усилителя масло по шлангу возвращается в бачок, а
оттуда по шлангу поступает в масляный насос.
Работа клапана управления и гидроусилителя руля аналогична
описанным ранее. В настоящее время наличие гидроусилителя руля
не входит в базовую комплектацию автомобилей.
19.7. Насос гидроусилителя руля
На автомобилях ЗИЛ устанавливают насосы гидравлического
усилителя рулевого управления лопастного типа двухстороннего
действия, т. е. за один оборот вала совершаются два полных цикла
всасывания и два нагнетания.
Насос имеет корпус 29 (рис. 19.9) и крышку насоса 21. Между
ними помещен статор 24. В овальном отверстии статора находится
ротор 23. В роторе прорезаны канавки, и в них вставлены свобод-
но лопасти 32. Ротор напрессован на мелкие конические шлицы
заднего конца вала 26. Передний конец вала вращается в шарико-
вом подшипнике 28, задний — в игольчатом роликовом подшип-
нике 25. Насос приводится в работу клиноременной передачей от
коленчатого вала, для чего на валу закреплен шкив 30.
В крышке насоса установлены распределительный диск 22, пе-
репускной клапан 20 с пружиной 19 и предохранительный кла-
пан 16 с пружиной. Здесь же имеется калиброванное отверстие К
для прохода жидкости к усилителю. На корпусе насоса коллекто-
ром 15 прикреплен бачок 13. Бачок закрывается крышкой 8. Крыш-
ка крепится на шпильке гайкой-барашком 6. В бачке установлен
заливной сетчатый фильтр 10 и возвратный сетчатый фильтр 4 с
предохранительным клапаном 12. Жидкость возвращается через
патрубок 14. Для поддержания внутри бачка атмосферного давле-
ния служит сапун 9.
Отдельные виды насосов, а также насосы гидроусилителя ЗИЛ-
5301 «Бычок» вместо сетчатого фильтра 4 имеют бумажные смен-
ные фильтрующие элементы 33.
Во время работы двигателя лопасти 32 ротора под действием
центробежных сил и давления жидкости, поступающей под лопа-
сти, прижимаются к криволинейной поверхности статора. При этом
за счет эллипсовидного профиля статора между лопастями образу-
ются полости переменного объема. Сначала лопасти полностью
вдавлены в вырезы ротора за счет касания со стенками статора.
При дальнейшем вращении ротора объемы между лопастями уве-
личиваются и под действием возникающего разрежения заполня-
ются жидкостью. При уменьшении объема, когда лопасти начина-
414
ют вдавливаться в вырезы ротора, жидкость вытесняется в полость
нагнетания через каналы в распределительном диске.
Для ограничения давления в насосе установлены два клапана,
расположенные в крышке насоса. Перепускной клапан 20 ограни-
чивает количество жидкости, подаваемой насосом к гидравличес-
кому усилителю, путем перепуска части жидкости из полости на-
а
б
Рис. 19.9. Насос гидравлического уси-
лителя рулевого управления с сетчатым
(а) и бумажным (6) фильтрующим эле-
ментом:
1, 2, 11 — прокладки; 3, 5 — уплотнительные
кольца; 4 — возвратный сетчатый фильтр; 6 —
гайка-барашек; 7 — шайба; 8 — крышка; 9 —
сапун; 10 — заливной сетчатый фильтр; 12 —
предохранительный клапан фильтра; 13 — ба-
чок; 14 — патрубок; 75 — коллектор; 16 —
предохранительный клапан; 17 — регулиро-
вочная прокладка; 18 — седло клапана; 19 —
пружина; 20 — перепускной клапан; 21 —
крышка насоса; 22 — распределительный диск;
23— ротор; 24— статор; 25— роликовый под-
шипник; 26 — вал; 27 — манжета; 28— шари-
ковый подшипник; 29 — корпус; 30 — шкив;
31 — конусная втулка; 32 — лопасть; 33 —
бумажный фильтрующий элемент; 34— уплот-
нитель; К — калиброванное отверстие
415
гнетания в полость всасывания через канал в коллекторе 75. Воз-
врат жидкости в полость всасывания уменьшает шум. Это проис-
ходит с увеличением подачи жидкости в систему гидравлического
усилителя в результате увеличения частоты вращения вала насоса.
В перепускной клапан встроен предохранительный клапан 16.
Он ограничивает давление жидкости в системе, открываясь при
давлении 10,2... 11,0 МПа (102... 110 кгс/см2) и пропуская жид-
кость в полость всасывания. Статор, ротор и лопасти насоса под-
бирают на заводе индивидуально, поэтому нельзя нарушать их ком-
плектность при разборке, а также менять лопасти местами. Ста-
тор, ротор и лопасти можно заменять только в комплекте.
19.8. Работа всей системы рулевого управления
с гидроусилителем
При движении автомобиля в прямом направлении насос гидро-
усилителя подает жидкость по шлангу высокого давления 9
(рис. 19.10) в корпус клапана 20 управления гидроусилителем. Жид-
кость давит на двенадцать реактивных плунжеров 16 и вместе с
шестью пружинами плунжеров удерживает золотник 17 в среднем
нейтральном положении. Золотник удерживает в среднем положе-
нии и рулевой винт 27, связанный с золотником через два упор-
ных шариковых подшипника 18.
При нейтральном положении золотника жидкость подается под
давлением одновременно в наружную и внутреннюю полости кар-
тера рулевого механизма 24, а также идет на слив в бачок насоса
гидроусилителя 10 через сливной маслопровод 72, пройдя предва-
рительно через масляный радиатор 77. Управляемые передние ко-
леса также находятся в среднем нейтральном положении за счет
усилий стабилизации, возникающих благодаря наличию углов ус-
тановки шкворней и сил упругости шин при их поперечной де-
формации во время поворота.
При повороте рулевого колеса от нейтрального положения впра-
во или влево создается сопротивление повороту управляемых ко-
лес. Давление рулевого винта через шариковую гайку и поршень-
рейку на сектор вала сошки приводит к возникновению осевого
усилия, которое стремится переместить винт в осевом направле-
нии, а вместе с ним и золотник вправо или влево в зависимости от
направления поворота. Когда усилие на ободе рулевого колеса до-
стигнет 20 Н (2 кгс), возникающее на винте осевое усилие преодо-
левает предварительное сжатие пружин реактивных плунжеров, и
золотник 17 вместе с рулевым винтом переместится в ту или дру-
гую сторону относительно корпуса клапана управления. За счет
этого движения открывается доступ масла в наружную или внут-
реннюю полость цилиндра гидроусилителя. Масло начинает да-
416
Рис. 19.10. Система рулевого управления с гидроусилителем:
I — поворот направо; II — поворот налево; 7 — рулевое колесо; 2 — маховичок
регулировки наклона рулевой колонки; 3 — кронштейн крепления рулевой ко-
лонки к кабине; 4 — маховичок регулировки рулевого колеса по высоте; 5 —
рулевая колонка; 6 — карданный вал; 7 — сошка; 8 — рулевой механизм; 9 —
шланг высокого давления; 10 — насос гидроусилителя рулевого управления; 11 —
радиатор; 72 — сливной маслопровод; 13 — нижняя крышка; 14 — промежуточная
крышка; 75 — шариковый клапан; 16 — плунжер; 17 — золотник; 18 — упорный
подшипник; 19 — верхняя крышка; 20 — клапан управления; 21 — винт; 22 —
поршень-рейка; 23 — сектор вала сошки; 24 — картер
вить на поршень-рейку, помогая водителю поворачивать управля-
емые колеса.
Перемещение поршня-рейки 22 вызывает поворот зубчатого
сектора 23 и сошки 7, которая с помощью тяг и рычагов поворачи-
вает управляемые колеса автомобиля. Гидроусилитель значитель-
14 Пехальский
417
но снижает величину усилия, которое требуется от водителя для
поворота рулевого колеса.
С увеличением сопротивления повороту колес возрастает осе-
вое усилие на рулевом винте, что соответственно увеличивает дав-
ление на реактивные плунжеры 16. При этом возрастает усилие, с
которым золотник стремится вернуться в среднее положение, а
также усилие на рулевом колесе.
При прекращении подачи масла в систему гидроусилителя в
случае остановки двигателя рулевой механизм может работать крат-
ковременно и без гидроусилителя, но усилие, необходимое для
поворота рулевого колеса, при этом сильно возрастает. При дви-
жении без гидроусилителя масло из линии высокого давления пе-
ретекает в линию низкого давления через открывающийся обрат-
ный шариковый клапан 15.
При повороте автомобиля вправо золотник 77также перемеща-
ется вправо за счет реакции поршня-рейки 22. С линией высокого
давления сообщается внутренняя полость цилиндра рулевого ме-
ханизма. Наружная полость цилиндра сообщается с линией слива.
Масло под большим давлением поступает во внутреннюю полость
и создает давление на поршень-рейку, помогая водителю повер-
нуть рулевое колесо автомобиля. Вытесняемое из наружной поло-
сти масло через золотник, сливной маслопровод 12 и радиатор 11
возвращается в бачок насоса усилителя руля 10.
При повороте автомобиля влево золотник 7 7 перемещается влево
за счет реакции поршня-рейки 22 на усилие рулевого винта. На-
ружная полость цилиндра-картера 24 сообщается с линией высо-
кого давления через шланг высокого давления 9, а внутренняя по-
лость сообщается с бачком насоса гидроусилителя рулевого управ-
ления 10 через золотник 77, сливной маслопровод 12, радиатор 77.
Масло, под большим давлением заходящее в наружную полость,
помогает водителю перемещать поршень-рейку вправо, а он, в свою
очередь, поворачивает сектор вала сошки 23 и сошку 7, которая
через тяги и рычаги поворачивает управляемые колеса.
Усилие на ободе рулевого колеса, при котором начинает рабо-
тать гидроусилитель, не должно превышать 20 Н (2 кгс), а усилие
для поворота колес на месте без движения автомобиля при нор-
мальном давлении воздуха в шинах не должно превышать 100 Н
(10 кгс). В диапазоне от 20 Н (2 кгс) до 100 Н (10 кгс) гидроусили-
тель должен обеспечивать «следящее действие» рулевого механиз-
ма, заключающееся в увеличении усилия на рулевом колесе при
увеличении радиуса поворота дороги. Благодаря этому у водителя
создается «чувство дороги». Потеря «чувства дороги» у водителя
может привести к аварии.
На автомобилях, оборудованных рулевым управлением с гид-
роусилителем, не допускается длительное движение с выключен-
ным двигателем, так как прекращается работа насоса гидроусили-
418
теля и самого усилителя, что приводит к нарушению правильной
работы рулевого управления. Движение автомобиля в этих случаях
допускается кратковременно и на пониженных скоростях.
19.9. Гидроусилитель рулевого управления автомобиля
КамАЗ
Рулевое управление автомобиля снабжено гидроусилителем,
объединенным в одном агрегате с рулевым механизмом. Колонка
рулевого управления крепится в верхней части к кронштейну, ус-
тановленному на внутренней панели кабины, в нижней части — к
фланцу на полу кабины и соединяется с рулевым механизмом кар-
данным валом.
Карданный вал с двумя шарнирами вращается на игольчатых
подшипниках, в которые при сборке закладывают смазку и в по-
полнении которой они не нуждаются. Скользящее шлицевое со-
единение обеспечивает возможность изменения расстояния между
шарнирами при перемещениях кабины. Угловой редуктор с двумя
коническими шестернями передает вращение от карданного вала
на винт рулевого механизма. Ведущая шестерня выполнена заодно
с валом и установлена в корпусе на подшипниках. Ведомая шес-
терня вращается в двух шариковых подшипниках, закрепленных
на хвостовике гайкой.
Рулевой механизм прикреплен к раме с помощью кронштейна
передней левой рессоры. Он имеет две рабочие пары: винт с гай-
кой на циркулирующих шариках и поршень-рейку, работающую в
зацеплении с зубчатым сектором вала сошки. Передаточное отно-
шение рулевого механизма равно 20:1.
Картер рулевого механизма одновременно служит цилиндром
гидроусилителя, в котором перемещается поршень-рейка. Зубья
рейки и сектора вала сошки конусные по длине, что позволяет
регулировать зазор в зацеплении при осевом перемещении вала
сошки.
Насос гидроусилителя установлен в развале блока цилиндров и
приводится в действие шестеренчатой передачей. На насосе уста-
новлен бачок для масла. В крышку бачка ввернут предохранитель-
ный клапан для ограничения давления внутри бачка.
Радиатор охлаждения масла в системе гидроусилителя изготов-
лен из алюминиевой оребренной трубы и установлен перед масля-
ным радиатором системы смазки двигателя.
Работа гидроусилителя происходит следующим образом. Руле-
вой винт 28 (рис. 19.11) последовательно проходит через упорную
крышку 33, в которую вставлена плавающая втулка 4, через шли-
цевое отверстие ведомой конической шестерни и через клапан уп-
равления. Ведомая коническая шестерня 35 установлена на руле-
419
Рис. 19.11. Механизм рулевого управления с гидроусилителем автомо-
биля КамАЗ:
1 — уплотнение ведущей шестерни; 2 — корпус ведущей шестерни; 3 — корпус
углового редуктора; 4 — плавающая втулка; 5, 13 — упорные кольца; 6 — рас-
порное кольцо; 7, 11, 32, 34, 36, 38, 47 — уплотнительные кольца; 8 — устано-
вочный винт; 9 — регулировочный винт; 10, 41, 50 — гайки; 12 — боковая
крышка; 14— регулировочная шайба; 75, 23 — упорные шайбы; 16 — перепуск-
ной клапан; 17 — вал сошки; 18 — задняя крышка; 19 — сальник вала сошки;
20 — упорное кольцо сальника; 21 — упорное кольцо наружной манжеты; 22 —
наружная манжета сальника; 24 — картер гидроусилителя; 25 — рейка-пор-
шень; 26 — магнитная пробка; 27 — шайба; 28 — рулевой винт; 29 — шарико-
вая гайка; 30 — желоб шариковой гайки; 31 — шарик; 33 — упорная крышка;
35 — ведомая шестерня; 37, 46 — пружины плунжера; 39 — упорный подшип-
ник; 40 — вогнутая шайба; 42 — передняя крышка; 43 — золотник клапана
управления; 44 — реактивный плунжер; 45 — корпус клапана управления; 48 —
регулировочная прокладка; 49 — шариковый подшипник; 57 — ведущая шес-
терня; 52 — игольчатый подшипник
вом винте на шлицах. Усилия, возникающие на винте, не переда-
ются на ведомую шестерню. На переднем конце винта на двух
упорных шариковых подшипниках 39 установлен клапан управле-
ния.
Золотник клапана управления 43, установленный в корпусе кла-
пана 45, имеет большую длину, чем корпус клапана, поэтому зо-
лотник вместе с винтом могут перемещаться в осевом направле-
нии на 1... 1,2 мм в каждую сторону от среднего положения. В сред-
нее положение золотник и винт возвращаются под действием трех
420
7 6
13 12
16
1514
^sssssssssssssssessA
Рис. 19.12. Гидравлическая схема усилите-
ля рулевого управления:
1 — рулевая колонка; 2 — рулевое колесо; 3 — тяга
рулевой трапеции; 4 — балка передней оси; 5 —
тяга сошки; 6 — сошка; 7 — картер рулевого меха-
низма; 8, 9— каналы; 10— корпус углового редук-
тора; 11 — корпус клапана управления; 12— золот-
ник; 13 — трубопровод низкого давления; 14 —
обратный клапан; 15 — предохранительный кла-
пан; 16— масляный радиатор; 77— карданный вал;
18 — трубопровод высокого давления; 19 — гидро-
насос; М — область высокого давления; —
область низкого давления
пружин 46 и трех пружин 37 реактивных плунжеров 44, обратного
и перепускного клапанов под давлением масла в линии подвода от
насоса.
К клапану управления подведены два трубопровода от насо-
са 19 (рис. 19.12) гидроусилителя: трубопровод высокого давле-
ния 18 и сливной трубопровод низкого давления 13. По этому тру-
бопроводу масло через радиатор 16 возвращается в насос.
t При повороте автомобиля вправо или влево рулевой винт 28
(см. рис. 19.11), вращаясь, передвигает шариковую гайку 29. Уси-
лие с шариковой гайки передается через установочные винты 8 на
рейку-поршень 25 и через зубчатый сектор на вал сошки 17, а
затем через тяги и рычаги на управляемые колеса. Сопротивление
колес повороту создает силу, стремящуюся сдвинуть винт 28 в осе-
вом направлении. Если эта сила окажется больше, чем предвари-
тельное сжатие пружин 46 и 37, то винт вместе с золотником 43
переместится относительно корпуса клапана управления 45.
При повороте автомобиля влево одна полость цилиндра карте-
ра рулевого управления через канал <?(см. рис. 19.12) сообщается с
линией высокого давления, а другая — по каналу 9 с линией низ-
кого давления, по которой масло уходит на слив. При поступле-
нии масла создается давление на поршень-рейку, что помогает во-
дителю поворачивать автомобиль.
При неработающем двигателе линия высокого давления соеди-
няется с линией низкого давления через обратный клапан 14, и
рулевой механизм в этом случае работает как обычный, без гидро-
усилителя. Усилие, требующееся для управления автомобилем, зна-
чительно возрастает.
19.10. Отдельные гидроусилители руля
Гидроусилители автомобилей семейства МАЗ. На этих автомо-
билях гидроусилители выполнены отдельно от рулевого механизма.
Рулевой механизм относится к типу винт —гайка-рейка
(рис. 19.13). В картере 5 на двух роликовых конических подшип-
никах 11 установлен рулевой винт 12. Затяжка подшипников вин-
та регулируется количеством регулировочных прокладок 8 под
нижней крышкой 10. Винт соединяется с гайкой-рейкой 6 через
шарики 14. При вращении винта шарики циркулируют по направ-
ляющим желобам 13 и 75. С гайкой-рейкой находится в зацепле-
нии зубчатый сектор 7 вала сошки, на наружном конце которого
на мелких конических шлицах установлена сошка 1, закрепленная
на валу разрезной гайкой. После затяжки гайка шплинтуется.
Зацепление зубчатого сектора 7 с гайкой-рейкой 6 осуществля-
ется регулировочным винтом 22. Сектор-вал сошки опирается на
подшипники 4 в картере 5 и боковой крышке картера 20. Картер
422
Рис. 19.13. Рулевой механизм автомобиля MA3-5335:
1 — сошка; 2, 17 — сальники; 3 — упорное кольцо; 4 — подшипник вала сектора;
5 — картер; 6 — гайка-рейка; 7 — зубчатый сектор; 8 — регулировочная прокладка;
9 — болт крепления крышки; 10 — нижняя крышка; 11 — подшипник винта; 12 —
рулевой винт; 13, 15 — направляющие шариков; 14 — шарики; 16 — пробка отвер-
стия для заливки масла; 18 — опорная пластина; 19 — гайка регулировочного винта;
20 — боковая крышка картера; 21 — контргайка; 22 — регулировочный винт
заполняется маслом через заливное отверстие, закрываемое проб-
кой 16.
Устройство гидроусилителя. Гидроусилитель рулевого механиз-
ма состоит из силового цилиндра и распределителя в сборе
(рис. 19.14).
Распределитель состоит из корпуса распределителя 13 с золот-
ником 30. На внутренней поверхности корпуса и на золотнике
выполнены кольцевые канавки. Они предназначены для соедине-
ния с нагнетательной магистралью насоса, бачком насоса и с реак-
тивными камерами силового цилиндра. В корпусе шарниров 6
находятся два шаровых пальца 9 и 10. К пальцу 10 присоединена
рулевая сошка, а к пальцу 9 — продольная рулевая тяга. Палец 10
со стаканом 36 может перемещаться в корпусе 6 в осевом направ-
лении на 4 мм. Вместе со стаканом 36 перемещается и золотник 30,
так как он жестко связан со стаканом при помощи болта и гайки.
Силовой цилиндр 1 соединен с другим концом корпуса 6 шар-
ниров при помощи резьбового соединения и законтрен гайкой.
В цилиндр помещен поршень 4, закрепленный на штоке 2 и уп-
лотненный кольцами. С одной стороны цилиндр закрыт пробкой 5,
423
24
Рис. 19.14. Гидроусилитель рулевого управления автомобиля MA3-5335:
1 — силовой цилиндр; 2 — шток; 3 — нагнетательный трубопровод; 4 — поршень;
5, 31 — пробки; 6 — корпус шаровых шарниров; 7 — регулировочная гайка люфта
шарового шарнира продольной тяги; 8 — толкатель; 9 — шаровой палец продоль-
ной тяги; 10 — шаровой палец рулевой сошки; 11 — сливной трубопровод; 12 —
крышка; 13 — корпус распределителя; 14 — фланец; 15 — трубопровод к надпорш-
невой полости сливного цилиндра; 16 — хомут крепления уплотнителя; 17 —
трубопровод к поршневой полости силового цилиндра; 18— масленка; 19— штифты
фиксации сухарей; 20 — стопорный винт; 21 — крышка силового цилиндра; 22 —
винт; 23 — внутренняя шайба крепления чехла; 24— головка штока; 25— шплинт;
26 — штуцер сливной магистрали; 27 — штуцер нагнетательной магистрали; 28 —
держатель шлангов; 29 — регулировочная пробка люфта шарового шарнира руле-
вой сошки; 30 — золотник; 32 — пробка золотника; 33 — стяжной болт; 34 —
соединительный канал; 35 — обратный клапан; 36 — стакан
а с другой — крышкой 21. Шток уплотнен в крышке резиновым
кольцом и защищен от загрязнения гофрированным чехлом. На
наружном конце штока закреплена головка 24.
Поршень делит цилиндр на две части: подпоршневую и над-
поршневую. Эти полости соединены трубопроводами 75 и 77 с
каналами в корпусе распределителя, которые заканчиваются кана-
лами, выходящими в полость корпуса между кольцевыми канавка-
ми. Подпоршневая и надпоршневая полости сообщаются через кла-
пан 35, состоящий из шарика и пружины.
Насос гидроусилителя. В гидроусилителе применен шестеренча-
тый насос (рис. 19.15), который состоит из корпуса 7, закрытого крыш-
424
Рис. 19.15. Насос гидроусилителя автомобиля MA3-5335:
а - насос; б — натяжное устройство; 7 — опорное кольцо; 2 — манжета; 3 —
крышка; 4, 10 — уплотнительные кольца; 5 — ведущая шестерня; 6 — левая втул-
ка; 7 — корпус насоса; 8 правая втулка; 9— ведомая шестерня; 11 — стопорное
кольцо; 12 — неподвижный кронштейн; 13 — ось; 14 — шкив; 75 — регулировоч-
ный винт; 16 — контргайка; 17 — вилка; 18 — палец
кой 3, ведомой и ведущей шестерен. Насос приводится в работу при
помощи клиноременной передачи от шкива коленчатого вала на
шкив 14. Натяжение клиноременной передачи регулируется винтом 75.
Работа гидроусилителя поясняется рис. 19.16. При работающем
двигателе автомобиля шестеренчатый насос 21 постоянно подает
масло в гидроусилитель 22, и в зависимости от направления дви-
жения автомобиля масло либо возвращается в бачок 20, либо по-
дается в одну из рабочих полостей силового цилиндра 8 через тру-
бопроводы 5 и 6. Другая полость при этом соединена через слив-
ную магистраль 14 с бачком 20.
Давление масла через каналы 3 в золотнике 2 всегда передается
в реактивные камеры 1 и стремится установить золотник в нейт-
ральное по отношению к корпусу положение.
При прямолинейном движении автомобиля (рис. 19.16, а) мас-
ло подается по нагнетательной линии в клапан управления и через
золотник по сливной магистрали 14 возвращается в бачок 20.
При повороте рулевого колеса влево (рис. 19.16, б) или вправо
(рис. 19.16, в) рулевая сошка 13 через шаровой палец 72 сдвигает
золотник в сторону от нейтрального положения. При этом нагне-
тательная 75 и сливная 77 полости в корпусе золотника разобща-
ются, и жидкость начинает поступать в соответствующую полость
силового цилиндра, перемещая цилиндр 8 относительно порш-
ня 7, закрепленного на штоке 9. Движение цилиндра передается
управляемым колесам через шаровой палец 77 и связанную с ним
продольную рулевую тягу 10.
425
Рис. 19-16. Схема работы гидроусилителя рулевого управления:
а — при прямолинейном движении автомобиля; б и г — при повороте влево; в и
д — при повороте вправо; 7 — реактивная камера; 2 — золотник; 3 — каналы; 4 —
корпус распределителя; 5, 6 — трубопроводы; 7 — поршень; 8 - - силовой ци-
линдр; 9 — шток поршня; 10 — продольная рулевая тяга; 11, 12— шаровые паль-
цы; 13 — рулевая сошка; 14 — сливная магистраль; 75 — нагнетательная полость;
16 — нагнетательный шланг; 17 — сливная полость; 18— обратный клапан; 19 —
рулевое колесо; 20 — бачок; 21 — насос; 22 — гидроусилитель
Если прекратить вращение рулевого колеса 19, золотник оста-
навливается, корпус надвигается на него, устанавливаясь в нейт-
ральное положение. Начинается слив масла в бачок, и поворот
колес прекращается.
С повышением сопротивления повороту колес увеличивается и
давление масла в рабочей полости силового цилиндра. Это давле-
ние передается в реактивные камеры и стремится установить зо-
лотник в нейтральное положение.
Благодаря гидроусилителю усилие на ободе рулевого колеса не
превышает 5 кгс. Максимальное усилие на ободе рулевого колеса
может достигать 20 кгс.
426
Гидроусилители автомобиля-тягача ГАЗ-4301. Клапан управле-
ния гидроусилителем руля расположен на переднем конце про-
дольной рулевой тяги (рис. 19.17). Он состоит из корпуса 2, внут-
ри которого на центральном болте 3 установлен золотник 4. Болт
фиксирован штифтом 6, а его головка размещена во втулке стака-
на 5. Корпус клапана управления закреплен на переднем конце
продольной рулевой тяги 7. В наконечнике тяги между двух суха-
рей с пружиной и ограничителем сжатия пружины находится ша-
ровой палец 9 рулевой сошки 8.
Силовой цилиндр шарнирно закреплен на кронштейне балки
передней оси, а шток соединен с поперечной рулевой тягой. Дав-
ление в силовом цилиндре при повороте автомобиля определяется
величиной сопротивления повороту колес. Для перемещения и
удержания золотника клапана при повороте необходимо прило-
жить к нему определенное усилие, пропорциональное давлению
масла в цилиндре. Благодаря этому у водителя появляется «чув-
ство дороги».
Насос гидроусилителя установлен на двигателе и приводится в
работу от коленчатого вала компрессора при помощи муфты. На-
сос, за исключением муфты и подшипников вала насоса, полнос-
тью унифицирован с насосом гидроусилителя руля автомобилей
КамАЗ.
При поворотах рулевого колеса сошка 8 через шаровый палец Р,
соединенный с золотником, перемещает золотник относительно
корпуса клапана 2 вперед при повороте автомобиля влево или на-
зад при повороте направо, направляя масло под давлением в по-
Рис. 19.17. Передний конец рулевой тяги и клапан управления гидро-
усилителя автомобиля ГАЗ-4301:
1 — прокладка; 2 — корпус клапана; 3 — центральный болт; 4 — золотник; 5 —
втулка стакана; 6 — штифт; 7 — продольная рулевая тяга; 8 — рулевая сошка; 9 —
шаровой палец; 10 — гайка центрального болта; 11 — крышка
427
Поворот налево
Рис. 19.18. Схема работы гидроусилителя рулевого привода автомобиля
ГАЗ-4301:
1 — корпус клапана; 2 — золотник; 3 — наконечник продольной рулевой тяги;
4 — шаровой палец; 5 — сливной трубопровод; 6 — нагнетательный трубопровод;
7— силовой цилиндр; 8 — насос гидроусилителя руля; I— III — подача или отток
жидкости при различных режимах работы гидроусилителя
л ость под поршень или в полость со сливной магистралью. При
перемещении поршня шток давит на поперечную рулевую тягу,
помогая водителю поворачивать автомобиль (рис. 19.18).
В случае повреждения гидроусилителя в дороге необходимо снять
насос для того, чтобы доехать до гаража. Для уменьшения усилия
на рулевом колесе при поврежденном гидроусилителе рекоменду-
ется слить масло из системы гидроусилителя. В случае поврежде-
ния силового цилиндра необходимо снять и силовой цилиндр.
428
19.11. Особенности рулевого привода легковых и грузовых
автомобилей
Рулевой привод легковых автомобилей. Привод состоит из бо-
ковых рычагов поворотных кулаков 1 (рис. 19.19) и регулировоч-
ных трубок 3 с наконечником тяги 2. Регулирование схождения
колес производится изменением длины боковых тяг за счет регу-
лировочных трубок. Трубки имеют с одной стороны правую резь-
бу, а с другой — левую. От самопроизвольного вращения трубки
удерживаются стяжными хомутами 4 и болтами 5. Поперечная тяга 7
соединяется с сошкой 6 и маятниковым рычагом 8.
Шарниры рулевых тяг. Все шарниры рулевых тяг — самоподтяги-
вающиеся с полусферическими пальцами (рис. 19.20). Шарнир нако-
нечника и средней тяги рулевой трапеции (рис. 19.20, а} состоит из
шарового пальца 7, находящегося в корпусе 5. Верхней сферической
частью палец опирается на внутреннюю сферу корпуса. Пальцы зап-
рессовываются в проушины тяг и наконечников и крепятся в них
разрезными гайками. После затяжки гайки шплинтуются. Корпус
шарнира запрессовывается в проушину тяги 3. От попадания пыли и
грязи шарнир защищен гофрированным резиновым чехлом 2. Шаро-
вой палец кроме верхней имеет еще и нижнюю сферу, на которую
опирается опорная пята 4, поджимаемая пружиной. Давление пру-
жины устраняет люфт в шарнире. Крепится палец в корпусе шарни-
ра заглушкой 6 и шплинтом 7. Шарнир тяги сошки (рис. 19.20, б)
отличается устройством уплотнителя 8 тяги сошки и маятникового
рычага. Он не гофрированный и имеет распорную втулку 9.
Маятниковый рычаг. Поперечная тяга с одной стороны подве-
шена на сошке руля, а с другой — на маятниковом рычаге. Маят-
никовый рычаг в корпусе-кронштейне вращается в двух металло-
керамических втулках, которые запрессованы в резиновые защит-
ные втулки. Одна втулка прижата своим торцом к плоскости бо-
бышки маятникового рычага, а другая — к шайбе. Шайба враща-
Рис. 19.19. Рулевые тяги рулевого привода легковых автомобилей:
1 — рычаг поворотного кулака; 2 — наконечник тяги; 3 — регулировочная трубка;
4 — стяжной хомут; 5 — болт; 6 — сошка; 7 — тяга сошки; 8— маятниковый рычаг
429
ется вместе с пальцем. Втулки
входят в кронштейн с зазором,
что позволяет переднему концу
маятникового рычага упруго пе-
ремещаться до 2...4 мм за счет
деформации резиновых втулок.
Это перемещение не влияет на
устойчивость и безопасность
движения автомобиля, а также
Рис. 19.20. Шариковые шарниры
тяг рулевой трапеции:
а шарнир наконечника и средней
тяги рулевой трапеции; б — шарнир тяги
сошки; 1 — шаровой палец; 2 - - рези-
новый чехол; 3 — тяга; 4 — опорная
пята; 5 — корпус шарнира; 6 — заглуш-
ка; 7 — шплинт; 8 — уплотнитель тяги
сошки и маятникового рычага; 9 —
на износ шин. На переднем кон-
це маятникового рычага уста-
новлен шаровой шарнир, оди-
наковый с шарниром сошки.
Отличается он тем, что в нем
установлен полиэтиленовый су-
харь, который удерживает палец
внутри корпуса в определенном
положении.
распорная втулка Рулевой ПрИВОД ГруЗОВЫХ ЯВ-
томобилей. Конструктивно он
несколько отличается от рулевого привода легковых автомобилей,
у которых отсутствует продольная рулевая тяга. У грузовых авто-
мобилей она имеется (см. рис. 19.2, в).
Усилие с вала сошки у грузовых автомобилей передается на со-
шку, на продольную рулевую тягу, рычаг продольной рулевой тяги,
поворотный кулак, левый рычаг поперечной рулевой тяги, правый
рычаг поперечной рулевой тяги и на правый поворотный кулак.
Рулевые рычаги соединяются с тягами шарнирно. Шаровые со-
членения имеют различную конструкцию и тщательно защищены
от попадания грязи; смазка подается в них через масленки. В не-
которых моделях автомобилей в сочленениях тяг применяются
пластмассовые вкладыши, не требующие смазки.
Шарнирное соединение продольной рулевой тяги (рис. 19.21, а)
имеет вкладыши 1 и 3, охватывающие шаровой палец 2. Пружи-
на 4 смягчает удары от колес и устраняет зазоры при износе сочле-
нения. Для ограничения сжатия пружины (во избежание ее по-
ломки) устанавливаются ограничительные упоры 5. Зазор в сочле-
нениях устраняют резьбовой пробкой 6. В поперечных тягах
(рис. 19.21, б, в) применяются эксцентриковые вкладыши (нако-
нечники) Р, прижимаемые к шаровому пальцу пружиной, уста-
новленной снизу. При таком устройстве пружины не нагружаются
силами, действующими на поперечную рулевую тягу, а устранение
зазора при износе сочленений происходит автоматически. Концы
поперечной тяги и наконечники 7 имеют правую и левую резьбу
для регулировки длины тяги. После регулировки наконечники за-
тягивают стяжными болтами 8.
430
Рис. 19.21. Шарнирные соединения рулевых тяг:
а — продольной тяги; б, в — поперечной тяги; 1, 3 — вкладыши; 2 — палец; 4 —
пружина; 5 — упор; 6 — пробка; 7, 9 — наконечники; 8 — стяжной болт
Контрольные вопросы
1. Каково назначение рулевого управления?
2. Что такое центр поворота автомобиля и где он находится?
3. Каково назначение рулевой трапеции? Из каких деталей она состо-
ит при зависимой и независимой подвеске передних колес?
4. Каково назначение рулевого механизма? Перечислите типы руле-
вых механизмов изучаемых автомобилей, их устройство и принцип дей-
ствия.
5. Что называется передаточным числом рулевого механизма?
6. Каково назначение рулевого привода? Из каких деталей он состоит
при зависимой подвеске передних колес? Объясните их устройство и вза-
имодействие.
7. Что такое люфт рулевого колеса и чем он вызван?
8. Объясните устройство и принцип действия рулевого управления ав-
томобилей.
9. Объясните устройство и принцип действия гидравлического усили-
теля рулевого привода автомобиля ЗИЛ-431410.
10. Какие конструктивные и технологические мероприятия обеспечи-
вают повышение надежности, долговечности и упрощение обслуживания
рулевого управления?
11. Из каких деталей состоит рулевой привод при независимой под-
веске колес?
Глава 20
ТОРМОЗА
20.1. Общие сведения
Тормозной системой автомобиля называется совокупность уст-
ройств, приборов и деталей, предназначенных для замедления ско-
рости движения автомобиля, полной его остановки и удержания
на месте. Тормозная система помогает поддерживать постоянную
скорость при движении на затяжных спусках. Хорошие тормозные
качества автомобиля имеют большое значение для обеспечения
безопасности движения в любых дорожных условиях и для дости-
жения хороших эксплуатационных показателей. Наличие надеж-
ных тормозов позволяет автомобилю двигаться на больших скоро-
стях.
К тормозным системам предъявляются следующие требования:
быстрое срабатывание после приведения тормозов в работу;
равномерное распределение тормозного усилия на все мосты и
колеса автомобиля;
обеспечение пропорциональности распределения тормозного
усилия на педали тормоза с тормозным усилием на всех колесах;
обеспечение необходимой плавности торможения;
обеспечение устойчивого, без заносов, движения автомобиля
при торможении;
высокая стабильность регулировки тормозных механизмов и их
привода;
хороший отвод тепла от тормозных механизмов.
Тормозная система состоит из тормозных механизмов, которые
обеспечивают затормаживание силовой передачи, и тормозного
привода, обеспечивающего работу тормозных механизмов. На ав-
томобилях чаще всего имеются следующие виды тормозных сис-
тем:
рабочая, предназначенная для регулирования скорости движе-
ния автомобиля и его остановки с необходимой эффективностью;
стояночная, служащая для удержания автомобиля на месте пос-
ле остановки. В стояночных тормозных системах используются тор-
мозные механизмы рабочей тормозной системы или трансмисси-
онные;
вспомогательная, предназначенная для длительного поддержа-
ния постоянной скорости движения или для ее регулирования. На
тяжелых автомобилях в качестве вспомогательной тормозной сис-
432
темы обычно применяется моторный тормоз, действующий как
противодавление на поршни при перекрытой выпускной системе.
На автобусах и карьерных самосвалах в качестве вспомогательного
тормоза могут использоваться специальные гидравлические и элек-
трические механизмы;
запасная, используемая для остановки автомобиля с необходи-
мой эффективностью при выходе из строя рабочей тормозной си-
стемы. Запасные тормозные системы обычно являются частью ра-
бочих тормозных систем и используют общие с ними тормозные
механизмы и тормозные приводы.
Применяют два способа торможения:
• торможение только тормозами. В этом случае тормозная сис-
тема сама замедляет скорость движения автомобиля;
• торможение с помощью тормозной системы и двигателя при
отсутствии подачи топлива.
Работа сил трения в тормозном механизме при торможении
расходуется на замедление движения автомобиля или его полную
остановку, а кинетическая энергия, приобретенная в процессе раз-
гона, превращается в тепло, которое рассеивается в окружающее
пространство.
При торможении двигателем последний остается соединенным
с трансмиссией, и его коленчатый вал приводится во вращение от
ведущих колес. Такое торможение может быть в паре с тормозами
или без них. Торможение двигателем используется для замедления
скорости движения на затяжных спусках, а также при движении в
городских условиях для кратковременных торможений. Такой спо-
соб торможения уменьшает нагрузки и износ тормозной системы.
Интенсивность торможения двигателем зависит от включенной
передачи, степени открытия дроссельных заслонок и включения
зажигания.
Тормозные механизмы подразделяются:
• по расположению — на колесные и трансмиссионные;
• по форме вращающихся деталей — на барабанные, дисковые
и шкивные;
• по форме трущихся поверхностей — на колодочные и ленточ-
ные.
Наибольшее распространение получили фрикционные тормо-
за, осуществляющие торможение за счет сил трения между непо-
движными и подвижными вращающимися деталями. В дисковом
тормозе силы трения создаются на боковых поверхностях враща-
ющегося диска, в барабанном — на внутренней поверхности вра-
щающего цилиндра, а в шкивном — на наружной поверхности
вращающегося цилиндра (тормоз лебедки).
Наиболее полно предъявляемым к тормозам требованиям отве-
чают барабанные и дисковые тормоза. Они применяются на
большинстве легковых и грузовых автомобилей, а также на авто-
433
бусах. В последние годы все чаще стали применяться дисковые
тормоза, которые хорошо охлаждаются при движении автомобиля.
Тормозной привод может быть механическим, гидравлическим
и пневматическим.
Механический привод прост в устройстве, стоимость его не вы-
сока, но для получения необходимого тормозного эффекта от во-
дителя требуются большие затраты мускульной энергии. Тормоз-
ной путь у такого привода очень большой. В настоящее время ме-
ханический привод применяется только для стояночных тормоз-
ных систем.
Гидравлический привод имеет более сложное устройство, и он
дороже. Основным недостатком привода является потребность
больших затрат мускульной энергии для получения необходимого
тормозного эффекта, поэтому применять его можно только на лег-
ковых автомобилях и на грузовых автомобилях малой и средней
грузоподъемности. Вторым крупным недостатком является его «воз-
духобоязнь». Попадание даже небольшого количества воздуха в при-
вод выводит тормоза из строя полностью.
Для облегчения управления тормозами с гидравлическим при-
водом применяются усилители. Наибольшее распространение по-
лучили гидровакуумные, вакуумные и пневматические усилители.
Пневматический привод имеет самое сложное устройство. Он
намного сложнее и дороже гидравлического привода, но не требу-
ет затрат мускульной энергии для получения необходимого тор-
мозного эффекта. Недостатком такого привода является большое
время срабатывания тормозов по сравнению с гидравлическим при-
водом.
20.2. Тормозные механизмы
Тормозной момент зависит от конструкции тормозных меха-
низмов и их приводов. Наибольшее распространение получили ба-
рабанные тормоза с внутренним расположением тормозных коло-
док. Такие тормозные механизмы применяются на всех грузовых и
легковых автомобилях в основном для задних колес.
Передние колеса большинства моделей легковых автомобилей
оборудуются дисковыми тормозами. Они имеют преимущество
перед барабанными благодаря быстрой отдаче тепла, хорошей ра-
ботоспособности на больших скоростях движения и стабильности
торможения.
Барабанные тормоза. Эти тормоза отличаются большим разно-
образием по расположению опор колодок и по способу их прижа-
тия к барабану тормоза.
Принципиально барабанные тормоза имеют сходное устройство.
Основными деталями у них являются тормозные щиты 16 (рис. 20.1).
434
На задних колесах они крепятся к кожуху балки заднего моста, а
на легковых автомобилях с передним ведущим мостом — к фланцу
оси ступицы заднего колеса 15. Каждый тормозной механизм име-
ет две колодки 77, на которых заклепками с потайными головками
закреплены фрикционные накладки. Накладки изготавливаются
чаще всего из прессованного асбестового волокна, пропитанного
бакелитом или синтетическими смолами. Такой материал облада-
ет большим коэффициентом трения и термостойкостью. Нижние
концы колодок могут быть установлены на пальцах или при помо-
щи пружины 18 прижаты к опоре колодок. Такие колодки называ-
ют плавающими. В верхней части тормозного щита 16 установлен
колесный гидравлический цилиндр 14. К упорам цилиндра при-
жаты верхней стяжной пружиной 13 верхние концы тормозных
колодок. Рабочей частью тормозного механизма является тормоз-
ной барабан 6, закрепленный на ступице колеса. Ступица враща-
ется в подшипниках 4 и 7 на оси ступицы 75.
На грузовых автомобилях (автомобиль-тягач ГАЗ-4301) на тор-
мозном щите при помощи эксцентриковых болтов установлены
Рис. 20.1. Детали тормозного механизма с барабанными тормозами и
оси заднего колеса:
7 — гайка; 2 — шплинт; 3 — шайба; 4 — передний подшипник; 5 — заглушка; 6—
барабан со ступицей колеса; 7 — задний подшипник; 8 — дистанционное кольцо
сальника; 9 — сальник; 10 — пластинчатая пружина; 77 — тормозная колодка;
72 — стойка колодки; 13 — верхняя стяжная пружина колодок; 14 — колесный
цилиндр; 75 — ось ступицы заднего колеса; 16 — тормозной щит; 77 — зацеп
пружины; 18 - - нижняя стяжная пружина колодок
435
две тормозные колодки с фрикционными накладками. Эксцент-
риковые болты устанавливают колодки в правильное положение,
и с их помощью регулируется зазор между тормозным барабаном
и накладками колодок. Верхние концы колодок стягиваются пру-
жиной и прижимаются к упорам колесного цилиндра. Контроль
толщины фрикционных накладок осуществляют через смотровые
отверстия, закрываемые заглушками.
Передний тормозной механизм автомобиля «Волга» ГАЗ-31029
имеет на тормозном щите 10 (рис. 20.2) два колесных цилиндра —
по цилиндру на одну колодку. При вращении тормозного бараба-
на против часовой стрелки, что соответствует движению автомо-
биля вперед, при торможении обе колодки переднего тормоза за-
хватываются барабаном за счет трения, и происходит частичное
«заклинивание» колодок тормоза.
При вращении тормозного барабана в обратном направлении
(соответствует движению автомобиля назад) «заклинивание» ко-
лодок при торможении не произойдет, так как они будут отжи-
маться барабаном. Поэтому эффективность передних тормозов
значительно выше при движении автомобиля вперед, чем при дви-
жении назад.
На тормозах задних колес обе колодки приводятся в действие
от одного цилиндра. В данном случае «заклинивается» только пе-
редняя колодка. Задняя колодка, наоборот, отталкивается тормоз-
ным барабаном, и тормозной эффект задних тормозов бывает мень-
ше, чем у передних. Перераспределение массы автомобиля при
торможении обеспечивает уменьшение нагрузки на заднюю ось и
увеличение нагрузки на переднюю ось.
Рис. 20.2. Передний тормозной механизм автомобиля «Волга» ГАЗ-31029:
1 — трубка; 2 — клапан прокачки; 3 — колесный цилиндр; 4 — колодка; 5 —
упорное кольцо; 6 — поршень; 7 — стяжная пружина; 8 — эксцентрик опорного
пальца; 9 — опорный палец; 10 — тормозной щит; 11 — метка
436
Колодки устанавливаются на тормозном щите при помощи опор-
ных пальцев. Для регулировки зазора между накладками колодок
и тормозным барабаном служит эксцентрик опорного пальца 8.
Для правильной установки тормозной колодки при сборке меха-
низма на наружном торце опорного пальца 9 имеется специальная
метка 11. Колодки стягиваются пружинами 7. Жидкость в рабочие
цилиндры подводится через штуцеры, а для удаления воздуха (про-
качка тормозов) имеются клапаны прокачки 2, закрываемые рези-
новыми колпачками.
При затормаживании автомобиля жидкость через штуцер по-
ступает внутрь корпуса под поршень 6. Под действием давления
поршень перемещается и прижимает колодку к тормозному бара-
бану. Усилие прижима обеих колодок к барабану одинаково и прямо
пропорционально давлению в гидроприводе.
Тормозной механизм саморегулирующийся. Достигается это за
счет работы упорных колец 5.
Задние тормозные механизмы легковых автомобилей и автомоби-
лей семейства «ГАЗель» принципиально устроены так же. На тор-
мозном щите 4 (рис. 20.3) автомобиля ГАЗ-2705 болтами 1 закреп-
лен рабочий гидравлический цилиндр 2. Для автоматического ре-
гулирования зазора между тормозными колодками и барабаном на
поршне 7 рабочего цилиндра установлено упорное кольцо 8. За-
щитой от попадания пыли и грязи на рабочую поверхность ци-
линдра служит защитный резиновый чехол 6. В стальные вклады-
ши поршней упираются верхние концы колодок, стягиваемые пру-
жиной 9. Плавающие нижние концы колодок касаются опорной
пластины, на которой удерживаются с помощью стяжных пружин
9 и 14.
Рабочий цилиндр воздействует на обе тормозные колодки. Для
этого он имеет два поршня — по одному на каждую колодку. Тор-
мозная жидкость подается в рабочий цилиндр через подводящий
штуцер. При повышении давления поршни раздвигаются в разные
стороны и прижимают тормозные колодки к барабану, заторма-
живая автомобиль. Для удаления воздуха из привода (прокачка
тормозов) на рабочем цилиндре имеется клапан прокачки тормо-
зов 3, закрываемый резиновым колпачком.
На тормозных механизмах задних колес монтируется механизм
стояночного тормоза, состоящий из приводного рычага 72, раз-
жимного звена 77 и деталей механической регулировки 27, 23, 24, 25.
При сборке тормозного механизма для поддержания постоян-
ного зазора между накладками колодок и тормозным барабаном
необходимо установить с натягом разрезное металлическое коль-
цо 8 так, чтобы разрез кольца располагался вблизи отверстия для
прокачки тормоза. Затем в него следует вставить поршень и по-
вернуть его на 90° Прорезь на стержне поршня должна быть па-
раллельна тормозному щиту. Поршень может перемещаться в сто-
437
Рис. 20.3. Тормозной механизм задних колес:
1 — болт крепления рабочего цилиндра; 2 — рабочий цилиндр; 3 — клапан про-
качки; 4 — тормозной шит; 5 — колодка; 6 — защитный чехол; 7 — поршень; 8 —
упорное кольцо; 9, 10, 14, 28— пружины; 11 — разжимное звено; 12 — приводной
рычаг стояночного тормоза; 13 — пластина крепления колодок; 75 — шплинт;
16 — гайка; 17, 18 — шайбы; 19 — болт; 20, 22 — заглушки; 27, 23 — втулки
эксцентрика; 24 — эксцентрик; 25— ось эксцентрика; 26 — стержень; 27— чашки
рону колодок на 1,7... 1,9 мм. После торможения поршень под дей-
ствием стяжных пружин колодок переместится относительно кольца
и обеспечит постоянный зазор между колодками и барабаном.
Дисковые тормозные механизмы передних колес. Дисковые тор-
моза обладают высокой стабильностью и лучшим теплоотводом.
Преимуществами дискового тормоза по сравнению с барабанным
являются:
большая площадь охлаждения;
независимость эффективности тормозов от степени износа на-
кладок;
438
Рис. 20.4. Передний дисковый тормозной механизм:
/ — тормозной диск; 2 — основание тормозной скобы; 3 — vsypwyz тормозной
скобы; 4 — тормозные колодки; 5 — поршень; 6 — уплотнительное кольцо; 7, 9 —
защитные чехлы; 8, 12— болты; 10— направляющий палец; 11 — ступица колеса;
13 — пружина колодки; 14 — шланг подвода тормозной жидкости; 15 — направля-
ющий палец; 16 — колпачок; 17 — клапан прокачки; 18 — поворотный кулак
439
возможность работы с малыми зазорами;
более равномерное распределение давлений.
Однако дисковые тормоза имеют и недостатки:
их тормозные накладки имеют меньшую площадь трения и по-
тому быстрее изнашиваются. Для обеспечения продолжительной
работы приходится увеличивать их толщину;
не уравновешены, вследствие чего при торможении создаются
дополнительные нагрузки на подшипники ступиц колес;
не защищены от пыли и грязи и потому подвергаются коррозии
и абразивному износу.
На современных легковых автомобилях преимущественное при-
менение нашли дисковые тормоза, так как при торможении вер-
тикальная нагрузка на передние колеса становится значительно
большей, чем на задние, и передние колеса должны создавать боль-
ший тормозной эффект.
Дисковые тормоза с плавающей скобой применяются на боль-
шинстве моделей легковых автомобилей. Тормозной диск 1
(рис. 20.4) болтами 12 соединен со ступицей колеса передней оси
автомобиля. В диске выполнено большое количество отверстий
для отвода тепла за счет вентиляции. Плавающая скоба крепится к
поворотному кулаку. Она состоит из основания 2 и корпуса 3.
Корпус пальцами 15 подвижно соединен с основанием. В корпусе
тормозной скобы находится поршень 5, защищенный кольцом 6 и
защитным чехлом 7. Тормозная жидкость подводится в поршень
шлангом 74, а прокачка тормозов осуществляется через клапан 77,
закрытый колпачком 16. Тормозные колодки 4 расположены в пазу
основания.
При торможении автомобиля тормозная жидкость через шланг 14
поступает внутрь гидравлического цилиндра. При возрастании дав-
ления поршень 5 перемещается в корпусе 3 и прижимает внутрен-
нюю тормозную колодку к тормозному диску 7. При этом сам кор-
пус, перемещаясь по направляющим пальцам 75 в направлении,
противоположном движению поршня 5, прижимает наружную ко-
лодку к тормозному диску 7. Обе колодки прижимаются к диску с
одинаковой силой.
При растормаживании колодки отходят от диска. Уплотнитель-
ное кольцо 6 обеспечивает автоматическое регулирование зазора
между накладками колодок и тормозным диском.
Тормозные механизмы автомобиля ЗИЛ-433100 и других, имею-
щие пневматический привод, состоят из суппорта 9 (рис. 20.5),
двух тормозных колодок 2 с фрикционными накладками 7 и тор-
мозного барабана 7. Колодки установлены на эксцентриковых
осях 8. Этими осями регулируются зазоры между нижними конца-
ми колодок и тормозным барабаном 7. Между верхними концами
колодок находится разжимной кулак 4. Усилие кулака на колодки
передается через ролики 5, установленные на опоре 5. Колодки
440
a
Рис. 20.5. Тормозные механизмы рабочей тормозной системы автомоби-
ля ЗИЛ-433100:
а — передних колес; б — задних колес, 1 — фрикционная накладка; 2 — тормозная
колодка; 3 — ролик; 4 — разжимной кулак; 5 — опора ролика; 6 — стяжная
пружина; 7 — тормозной барабан; 8 — ось колодки, 9 — суппорт
Рис. 20.6. Тормозная камера с регулировочным рычагом автомобиля
ЗИЛ-433100:
7 — мембрана; 2 — шток; 3, 4— пружины; 5 — вилка; 6 — рычаг червячной пары;
7 — червяк; 8 — вал кулака; 9 — червячная шестерня
441
стягиваются двумя пружинами 6. Нижние концы колодок плаваю-
щие и к своим опорам прижимаются пружиной.
При подаче сжатого воздуха через шланг под крышку тор-
мозной камеры создается давление на мембрану 1 (рис. 20.6), а
с нее, через шток 2 и вилку 5, на рычаг 6 червячной пары. Ры-
чаг, поворачиваясь, повернет разжимной кулак 4 (см. рис. 20.5),
прижмет колодки 2 к тормозному барабану 7 и замедлит движе-
ние автомобиля. При растормаживании автомобиля сжатый воз-
дух из тормозной камеры выйдет в атмосферу и пружины 3 и 4
(см. рис. 20.6) повернут рычаг 6 в исходное положение. Тормо-
жение прекратится.
Регулировка зазора между верхними концами колодок и тор-
мозным барабаном производится вращением стержня червяка 7,
который, вращая червячную шестерню, будет поворачивать раз-
жимной кулак и изменять величину зазора. Стержень червяка 7
удерживается от самопроизвольного вращения шариковым фикса-
тором, для которого на стержне имеются специальные гнезда.
На автомобилях ЗИЛ для регулировки зазоров между верхними
концами колодок и тормозными барабанами (рис. 20.7) могут ус-
танавливаться автоматические регулировочные рычаги. Регулиро-
Рис. 20.7. Автоматический регулировочный рычаг:
7 — скоба; 2 — корпус муфты; 3, 8 — пружины; 4 — гайка; 5 — заглушка; 6 —
защитный колпачок; 7 — установочное кольцо; 9 — корпус рычага; 10 — червяк;
77 — ось червяка; 72 — шестерня; 13 — крышка корпуса
442
вочные рычаги устанавливаются на шлицевых концах разжимных
кулаков. Червяк 10 напрессован на ось 11 и находится в постоян-
ном зацеплении с червячной шестерней 12, устанавливаемой на
шлицы вала разжимного кулака. Гайка 4 имеет внутренние шлицы
для соединения с осью червяка 77. Корпус 2 муфты может свобод-
но поворачиваться относительно гайки 4 и в корпусе рычага. На
корпусе муфты закреплены болтами скоба 7 и установочное коль-
цо 7. Внутри гайки и корпуса муфты с легким натягом по наруж-
ному диаметру установлена пружина 3 прямоугольного сечения.
За счет этого гайка 4 может свободно поворачиваться относитель-
но корпуса 2 муфты по направлению навивки пружины и блоки-
руется поворот гайки при обратном движении.
При износе накладок колодок увеличивается угол поворота
регулировочного рычага, в результате чего при торможении про-
изойдет поворот скобы и корпуса муфты. Гайка 4 останется не-
подвижной.
При растормаживании автомобиля упор поворачивает скобу,
возвращая ее в исходное положение. Скоба 7 поворачивает кор-
пус 2 муфты. Пружина, блокируя гайку, поворачивает ее в направ-
лении поворота корпуса муфты, а также ось 77 и червяк 10. Раз-
жимной рычаг поворачивается и уменьшает зазор между колодка-
ми и барабаном. Самопроизвольное вращение скобы и корпуса 2
муфты не допускается пружиной 8. Левые и правые рычаги не
взаимозаменяемы, так как имеют различные направления навивки
пружин 3 и линии витков червяка с шестернями.
20.3. Стояночные тормоза
Стояночный тормоз удерживает стоящий автомобиль на месте.
Он может работать и как аварийный тормоз при поломках и неис-
правностях рабочей тормозной системы.
Стояночный тормоз имеет механический привод на задние ко-
леса у легковых автомобилей, некоторых автобусов и грузовых ав-
томобилей малой грузоподъемности. Грузовые автомобили сред-
ней грузоподъемности могут иметь центральные трансмиссион-
ные стояночные тормоза. Привод их также механический.
Колесный стояночный тормоз. Тормоз состоит из рычага ручно-
го привода колодок 6, к которому присоединен наконечник задне-
го троса 7 (рис. 20.8). Для разжатия верхних концов колодок меж-
ду рычагом 6 и передней тормозной колодкой 10 установлена раз-
жимная планка. Рычаг 6 шарнирно закреплен при помощи паль-
ца 5 на верхнем конце задней тормозной колодки. Для регулиров-
ки разжимной планки и действия стояночного тормоза на планке
имеются упор колодки 77, регулировочная гайка с храповиком 2 и
фиксатором регулировочной гайки 72. В прорезь упора 77 входит
443
Рис. 20.8. Тормозной механизм заднего колеса:
1 — регулировочная гайка; 2 — храповик регулировочной гайки; 3 — колесный
цилиндр; 4 — верхняя стяжная пружина колодок; 5 — палец рычага; 6 — рычаг
ручного привода колодок; 7 — наконечник заднего троса; 8 — нижняя стяжная
пружина колодок; 9 — пластинчатая пружина; 10 — тормозная колодка; 11 — упор
колодки; 12 — фиксатор регулировочной гайки
ребро передней тормозной колодки, а в прорезь планки — ры-
чаг 6.
Кронштейны 16 (рис. 20.9) с рычагом 2 крепятся болтами к
переходному кронштейну, приваренному к передней панели пола.
При перемещении рычага 2 стояночного тормоза вверх тяга 75
поворачивает рычаг 14, на нижнем конце которого шарнирно за-
креплена тяга 13 уравнителя 72. Уравнитель при помощи гайки 3 с
контргайкой 4 закреплен на резьбовом конце тяги 13. Уравнитель
предназначен для равномерного распределения усилия на ветви
троса 77, приводящего в работу правый и левый тормозные меха-
низмы колес. Пластмассовые направляющие 5 служат для фикса-
ции троса 77 и запрещают самопроизвольное притормаживание
колес при кренах кузова.
Тросы 77 входят внутрь тормозных механизмов и соединяются с
приводными рычагами 6 (см. рис. 20.8) задней колодки. При пере-
мещении этого рычага вперед он через планку и упор 77 действует
на переднюю колодку, заставляя ее прижиматься к тормозному ба-
рабану, после чего усилие через палец 5 рычага передается на зад-
нюю колодку, заставляя и ее прижиматься к тормозному барабану.
Происходит полное затормаживание задних колес автомобиля.
444
Рис. 20.9. Стояночный тормоз:
7 — ручка; 2, 14 — рычаги; 3, 7 — гайки; 4 — контргайка; 5 — направляющие троса; 6 — задний тормозной механизм, 8 —
регулировочный эксцентрик, 9 направляющая трубка; 10 — защитный чехол; 11 — трос; 12 — уравнитель; 13 — тяга уравнителя,
15 — тяга рычага; 16 — кронштейн; 17 — выключатель сигнализатора
445
Рис. 20.10. Рычаг стояночного тормоза:
1 — кнопка; 2 — резиновая шайба; 3 — шайба; 4 — пружина; 5 — тяга; 6 — руч-
ка; 7 — рычаг; 8 — собачка; 9 — зубчатый сектор
Ручка 1 (см. рис. 20.9) в поднятом положении включает выклю-
чателем 7 7 сигнальную лампочку красного цвета на щитке прибо-
ров.
В верхнем положении рычаг привода стояночного тормоза удер-
живается храповым механизмом, состоящим из зубчатого секто-
ра 9 (рис. 20.10) и собачки 8. Собачка удерживается в любом поло-
жении пружиной 4 и тягой 5.
Для растормаживания автомобиля необходимо нажать кнопку 7.
При этом тяга 5 повернет собачку 8 и выведет ее из зацепления с
зубчатым сектором 9, после чего рычаг 7 можно опустить в ниж-
нее положение. В конце своего хода рычаг 7 утопит кнопку элек-
трического выключателя, и на щитке приборов погаснет сигналь-
ная лампа включения стояночного тормоза.
Стояночный тормоз автобуса ПАЗ-3205 механический, тросо-
вый, действует на задние тормозные механизмы. Затормаживание
производится вытягиванием рукоятки тормозного привода вверх.
Отсутствие или слабое торможение при вытянутой рукоятке сви-
детельствует о необходимости регулировки стояночного тормоза.
Трансмиссионные стояночные тормоза. Такие тормоза применя-
ются на некоторых моделях грузовых автомобилей.
Центральный трансмиссионный тормоз автомобиля ГАЗ-3307от-
носится к барабанному типу. Тормозной чугунный барабан 23
(рис. 20.11) закреплен на заднем конце вторичного вала коробки
передач. Тормозной щит 19 закреплен на коробке передач. На
нем закреплен корпус регулировочного механизма 20, внутри
корпуса находятся опоры колодок 8 с коническими срезами внут-
ренних концов и прорезями для тормозных колодок снаружи.
Между опорами колодок находится разжимной сухарь 5 плаваю-
щего типа конической формы и регулировочный винт 7. В верх-
ней части тормозного щита закреплен болтами 13 корпус раз-
жимного механизма 24. Разжимной механизм состоит из двух
толкателей 9 колодок. Снаружи толкатели имеют прорези, и в
них входят верхние концы тормозных колодок. Внутри толкатели
имеют конические срезы, и между ними помещен конус корпу-
са 10 разжимных шариков 12.
446
Рис. 20.11. Трансмиссионный стояночный тормоз:
1 — тяга привода; 2 — контргайка; 3 — регулировочная вилка; 4 — рычаг привода;
5 — разжимной сухарь; 6 — заглушка; 7 — регулировочный винт; 8 — опора
колодки; 9 — толкатель разжимного механизма; 10 — корпус шариков; 11 — кол-
пак; 12 — шарик разжимного механизма; 13 — болт, 14, 15 — чашки пружины;
16 — пружина; 17 — стержень; 18, 22 — тормозные колодки; 19 — тормозной щит;
20 — корпус регулировочного механизма; 21 — стяжная пружина колодок; 23 —
тормозной барабан; 24 — корпус разжимного механизма
Тормозные колодки 18 и 22 плавающего типа прижимаются к
опорам 8 и толкателям 9 пружинами 21. Каждая колодка прижи-
мается отдельными двумя пружинами. Первичная колодка 22 име-
ет более слабые пружины, а вторичная 18 — более сильные.
На кронштейне картера коробки передач закреплен палец, на
котором шарнирно установлен рычаг привода 4. Одно плечо этого
рычага пальцем соединяется с вилкой 3. Вилка соединяется с тя-
гой привода 1. Длина тяги и зазор между колодками и тормозным
барабаном изменяется вращением гайки на тяге. После окончания
регулировки необходимо затянуть контргайку 2.
При вытягивании рукоятки привода стояночного тормоза тяга 1
при помощи вилки 3 поворачивает рычаг 4 на установочном паль-
це. Второе плечо этого рычага нажимает на стержень корпуса ша-
риков 10, а шарики 12, в свою очередь, скользя по коническим
срезам толкателей 9 разжимного механизма, раздвигают толкатели
в разные стороны и прижимают тормозные колодки 18 и 22 к ба-
рабану 23. При этом к тормозному барабану сначала прижимается
первичная колодка 22, имеющая более слабые пружины. Вслед-
ствие трения колодка смещается по направлению вращения и че-
рез плавающий разжимной сухарь 23 передает дополнительное уси-
447
лие на вторичную колодку 18, способствуя ее заклиниванию и бо-
лее сильному прижатию к тормозному барабану, что усиливает дей-
ствие тормозов.
От бокового смещения тормозные колодки удерживаются стерж-
нем 77, который проходит через отверстие в ребре колодки. На
нем установлена пружина 16 между двумя чашками 14 и 75.
Зазор между тормозным барабаном и колодками регулируют
подвертыванием регулировочного винта 7, а положение привод-
ного рычага 4 — гайками на тяге 7.
Регулировку производят при расторможенном механизме (руч-
ка полностью вдавлена вперед). Для этого необходимо завернуть
винт 7 до отказа, чтобы тормозной барабан 23 не вращался от
усилия руки. Регулировочную гайку тяги 7 завернуть до соприкос-
новения внутреннего конца рычага 4 с разжимным стержнем. От-
пустить эту гайку на 2 — 3 оборота и закрепить контргайкой 2.
Регулировочный винт 7 надо отвернуть до свободного вращения
барабана.
20.4. Тормоза с гидроприводом
Гидравлический тормозной привод работает по закону гидро-
статики, согласно которому давление жидкости в замкнутом про-
странстве передается во все стороны с одинаковой силой. Благо-
даря этому достигается одновременное начало работы всех тор-
мозных механизмов. В то же время достигаемый тормозной эф-
фект зависит от прилагаемого усилия к тормозной педали, что обес-
печивает торможение с требуемой интенсивностью. Преимуще-
ствами гидравлического привода являются:
малое время срабатывания тормозов вследствие несжимаемос-
ти жидкости;
необходимое статическое распределение приводных сил между
тормозными механизмами благодаря возможности применения
колесных тормозных цилиндров разных размеров;
небольшие габаритные размеры и масса приборов привода;
высокий КПД (0,8...0,9) и удобство для компоновки.
Недостатками гидравлического привода тормозных механизмов
являются:
частичный или полный выход из строя привода при попадании
внутрь системы воздуха;
чувствительность к температурным условиям;
потребность значительных мускульных сил для получения мак-
симального тормозного эффекта, что исключает возможность при-
менения его на автомобилях большой грузоподъемности.
Для повышения надежности тормоза с гидравлическим приво-
дом выполняются двухконтурными. Контуром называется часть
448
тормозного привода, остающаяся работоспособной при выходе из
строя остальной части привода.
Схемы тормозных гидравлических приводов некоторых моде-
лей автомобилей имеют незначительные различия, рассмотрим их.
Рабочая тормозная система автомобиля ГАЗ-31029 «Волга» вы-
полнена по двухконтурной схеме. В один контур входят тормоз-
ные механизмы задних колес (рис. 20.12), а в другой — тормозные
механизмы передних колес. Передние тормозные механизмы ] от-
личаются от задних 7 тем, что в них каждая тормозная колодка
имеет отдельный колесный тормозной цилиндр, а у задних один
колесный тормозной цилиндр работает на обе колодки. В тормоз-
ной привод входят также главный тормозной цилиндр 4 с вакуум-
ным усилителем 5, сигнальное устройство 2 и регулятор давле-
ния 6.
Гидравлический тормозной привод автомобиля ГАЗ-3110 «Вол-
га» отличается тем, что тормозные механизмы его передних колес
не барабанные, а дисковые (см. рис. 20.12). Задние тормоза — ба-
рабанные с одним колесным рабочим цилиндром на обе колодки.
Рабочая тормозная система выполнена по двухконтурной схеме.
В один контур включены задние колеса, а в другой — передние.
Автомобиль ГАЗ-2705 оборудован тремя тормозными систе-
мами:
Рис. 20.12. Двухконтурная схема рабочей тормозной системы автомоби-
ля ГАЗ-31029 «Волга»:
1 — передний тормозной механизм; 2 — сигнальное устройство; 3 — сигнализатор
неисправности рабочих тормозов; 4 — главный тормозной цилиндр; 5 — вакуум-
ный усилитель; 6 — регулятор давления; 7 — задний тормозной механизм; 8 —
кожух полуоси заднего моста с кронштейном
15 Пехальский
449
рабочей с двухконтурным приводом (раздельным торможением
осей), работающим на тормозные механизмы всех колес;
запасной, функции которой выполняет каждый контур рабочей
тормозной системы;
стояночной, действующей на тормозные механизмы задних ко-
лес.
Автомобиль имеет двухконтурный гидравлический тормозной
привод. Один контур действует на задние барабанные тормоза, а
второй — на передние дисковые тормоза. Кроме того, привод име-
ет двухкамерный вакуумный усилитель, двухпоршневой главный
тормозной цилиндр с бачком и регулятор давления, установлен-
ный в приводе задних тормозных механизмов.
На автомобиле ВАЗ-1111 «Ока» применяется тормозная систе-
ма с диагональным расположением контуров. Один контур объ-
единяет тормозные механизмы левого переднего и правого задне-
го колес. Во второй контур включены правое переднее и левое
заднее колеса. Диагональный привод тормозных механизмов обес-
печивает сохранение прямолинейного движения и хорошую эф-
фективность торможения при выходе из строя одного из тормоз-
ных контуров.
Тормозной привод имеет также главный тормозной цилиндр с
вакуумным усилителем и регулятор давления. Регулятор давления
запрещает блокировку задних колес прежде, чем заблокируются
передние колеса. Он соединен с обоими контурами, и через него
тормозная жидкость подается к тормозным механизмам обоих зад-
них колес. Регулятор давления установлен в моторном отсеке.
Тормозная система автомобиля ГАЗ-3307 выполнена по двух-
контурной схеме. Как и на большинстве автомобилей, один кон-
тур обслуживает задние тормозные механизмы, а другой — перед-
ние. Оба контура обслуживаются одним главным тормозным ци-
линдром, но в каждый контур включено по одному гидровакуум-
ному усилителю. Имеется сигнальное устройство неисправности
гидропривода. Разрежение передается в гидровакуумные усилите-
ли из цилиндров двигателя через впускные трубы, запорные об-
ратные клапаны и вакуумные баллоны переднего и заднего конту-
ров. Работа гидропривода тормозов контролируется сигнализато-
рами. Тормозная система имеет рабочую, запасную и стояночную
системы.
Автомобиль-тягач ГАЗ-4301 имеет пневмогидравлический тор-
мозной привод (рис. 20.13) с тормозными механизмами барабан-
ного типа. Имеются три тормозные системы: рабочая, запасная и
стояночная. Тормоза управляются двухсекционным тормозным
пневматическим краном 24. В каждый контур включены главные
тормозные цилиндры с пневмоусилителями 14. Для питания тор-
мозной системы сжатым воздухом установлен компрессор 1 с ре-
гулятором давления 4, воздушные баллоны 5 и 10. Тормозная сис-
450
----Электропроводка
Рис. 2.13. Схема тормозных систем автомобиля-тягача ГАЗ-4301:
7 — компрессор; 2 — датчик аварийного давления воздуха; 3 — колесный ци-
линдр; 4 — регулятор давления: 5, 10 — воздушные баллоны; 6 — кран слива
конденсата; 7 — пробка-заглушка; 8 — запорный клапан; 9 — защитный одинар-
ный клапан, 11 — соединительная головка; 72 — лампа сигнала «стоп»; 13 —
клапан управления тормозами прицепа: 14 — пневмоусилитель с главным тормоз-
ным цилиндром; 75 — датчик аварийного хода поршня; 16 — бачок: 17 — клапан
контрольного вывода; 18 — воздушный фильтр; 19 — разобщительный кран; 20 —
датчик включения стояночного тормоза; 21 — сигнализатор; 22 — звуковой сигна-
лизатор (зуммер). 23 — двухстрелочный манометр; 24 — двухсекционный тормоз-
ной кран; 25 — датчик включения сигнала «стоп», А — к питающей магистрали;
Б — к управляющей магистрали
тема имеет стояночный тормоз, действующий на тормозные ко-
лодки задних колес автомобиля, а также тормозную систему' при-
цепа. Работа системы контролируется сигнализаторами 21 и двух-
стрелочным манометром 23.
20.5. Приборы гидропривода тормозов автомобиля
ГАЗ-2705
Главный тормозной цилиндр. Цилиндр состоит из корпуса 7
(рис. 20.14), внутри которого размещены первичный поршень 10
управления тормозами задних колес и вторичный поршень 16
451
5
Рис. 20.14. Главный тормозной цилиндр:
1 — корпус; 2 — трубка; 3 — соединительная втулка; 4 — бачок; 5 — защитный
колпачок; 6 — датчик сигнализатора аварийного падения уровня тормозной жид-
кости; 7 — упорное кольцо; 8, 14, 17 — упорные шайбы; 9 — направляющая
втулка; 10, 16 — поршни; II — стопорное кольцо; 12 - - шайба поршня; 13, 15 —
манжеты; 18 — пружина; 19 — пробка; А, Б — компенсационные отверстия; В —
перепускные отверстия
для управления тормозами передних колес автомобиля. Порш-
ни в цилиндре корпуса уплотнены манжетами 13, 15. Пружи-
ны 18 поршней предназначены для возврата поршней в исход-
ное положение. На корпусе закреплен бачок 4 для запаса тор-
мозной жидкости с датчиком сигнализатора аварийного паде-
ния уровня тормозной жидкости 6. Резервуар закрывается за-
щитным колпачком 5. Бачок разделен на секции, чтобы в слу-
чае выхода из строя одного контура обеспечить работу другого
контура. Бачок через соединительные втулки 3 и трубки 2 со-
единен с рабочими полостями цилиндра, имеющего два ком-
пенсационных (А и Б) и два перепускных (В) отверстия. Ком-
пенсационные отверстия находятся позади головок поршней.
В головках поршней по окружности выполнены сквозные от-
верстия, прикрываемые шайбами 12 и манжетами 13. Манже-
ты 13 фиксируются упорными шайбами 14 и 17. В первичный
поршень 10 ввернут болт-удлинитель.
452
Работа главного тормозного цилиндра. При затормаживании ав-
томобиля первичный поршень, передвигаясь, перекрывает ком-
пенсационное отверстие Б и создает давление на жидкость. Под
давлением жидкости и пружины начинает передвигаться пор-
шень 76, перекрывая компенсационное отверстие А. Рабочие по-
лости под поршнями оказываются изолированными от бачка, жид-
кость из цилиндра под давлением поршней начинает поступать в
рабочие цилиндры колес, и начинается затормаживание автомо-
биля. Первичный поршень 10 подает жидкость в контур задних
колес, а вторичный поршень 76 создает давление во вторичной
полости цилиндра и в переднем контуре. Штуцеры для выхода
тормозной жидкости из гидравлического цилиндра на рисунке не
изображены.
При медленном растормаживании автомобиля поршни 10 и 76
под действием пружин перемещаются в исходное положение. Тор-
мозная жидкость из рабочих цилиндров возвращается в главный
цилиндр, и торможение прекращается. Однако медленное растор-
маживание применяется редко.
В большинстве случаев водитель отпускает педаль тормоза рез-
ко, при этом поршни 10 и 76 быстро возвращаются в исходное
положение. Под ними создается разрежение, так как тормозная
жидкость из рабочих цилиндров из-за сопротивления, оказывае-
мого трубопроводами перетеканию жидкости, не успевает так же
быстро вернуться в главный цилиндр. За счет этого разрежения
жидкость из бачка проходит через перепускные отверстия В, коль-
цевые полости снаружи поршней 10 и 76, отверстия в головках
поршней, отгибает края манжет 13 и заполняет полости цилиндра
под поршнями. Благодаря этому устраняется опасность подсоса
постороннего воздуха.
В случае повреждения контура задних колес автомобиля или
попадания в него воздуха первичный поршень 10 быстро передви-
гается, вытесняя жидкость в трубопроводы. Давление жидкости и
пружины будут настолько малы, что поршень 16 контура передних
колес не сможет привести в работу контур. Однако поршень 10
доходит до держателя пружины и через него воздействует на вто-
ричный поршень 76, который и создаст необходимое давление во
вторичной полости главного цилиндра и в переднем контуре для
затормаживания автомобиля.
При отказе контура передних колес при затормаживании пор-
шень 10 под давлением жидкости передвинет поршень 76 вторич-
ной камеры до упора его удлинителя в пробку 19 корпуса, после
чего создаст необходимое давление тормозной жидкости в контуре
задних колес для затормаживания автомобиля.
При неисправностях в любом из контуров увеличивается сво-
бодный ход педали тормоза и время срабатывания тормозов, но
обеспечивается эффективное торможение автомобиля.
453
Рис. 20.15. Сигнальное устройство:
2 — поршни; 3 - шарик; 4 — дат-
чик-ситнализаггор неисправности тор-
мозов; 5 — корпус
При попадании воздуха в оба
контура одновременно можно
увеличить эффективность тор-
можений путем повторных
нажатий на педаль тормоза.
В этом случае при быстром от-
пускании педали и создании
разрежения под поршнями жид-
кость из бачка через перепуск-
ные отверстия В поступит в ра-
бочие полости главного цилин-
дра, и повторное нажатие на
педаль увеличит эффективность
действия тормозов.
При повреждении обоих кон-
туров и утечке жидкости для ос-
тановки автомобиля нужно вос-
пользоваться стояночным тор-
мозом и тормозными свойствами двигателя.
Сигнальное устройство. Для контроля за исправностью конту-
ров тормозного привода служит сигнальное устройство (рис. 20.15).
Состоит из корпуса 5, в котором выполнены штуцеры для подвода
и отвода тормозной жидкости отдельно от каждого контура, и порш-
ней 7 и 2. Поршни находятся в канале корпуса 5 и уплотнены
резиновыми кольцами. Между поршнями установлен шарик 3, удер-
живающий контакты датчика-сигнализатора 4 в разомкнутом со-
стоянии. Датчик соединен с сигнализатором, расположенным на
щитке приборов в кабине водителя.
При исправных контурах жидкость проходит через каналы сиг-
нального устройства и создает одинаковое давление на поршни,
которые при этом удерживают шарик в среднем положении, и кон-
такты датчика разомкнуты.
В случае повреждения одного из контуров давление тормозной
жидкости в нем уменьшается. Под действием более высокого дав-
ления в другом, исправном, контуре поршень исправного контура
в сигнальном устройстве начинает перемещаться в сторону мень-
шего давления и выдавливает шарик 3 из гнезда. Контакты датчи-
ка 4 замыкаются, и на щитке приборов загорается красная лам-
почка. предупреждающая водителя о возникшей неисправности в
приводе тормозов.
После обнаружения и устранения неисправности поврежден-
ный контур необходимо прокачать для удаления воздуха.
Регулятор давления. На автомобилях малой грузоподъемности
и легковых, а также на некоторых автобусах устанавливается регу-
лятор давления. Он корректирует давление тормозной жидкости,
поступающей к тормозным механизмам задних колес, в зависимо-
454
сти от загрузки автомобиля, предотвращая этим занос автомобиля
при резком торможении.
Регулятор давления состоит из корпуса 7 (рис. 20.16), внутри
которого установлена гильза 14 и ввернута втулка 20. Внутри них
перемещается ступенчатый поршень 21. Выходящая наружу головка
поршня защищена от пыли и грязи защитным чехлом 22. У авто-
мобиля ГАЗ-2705 регулятор крепится к левому лонжерону рамы
через кронштейн 8, а с помощью пружины 12 и стойки 24 соеди-
нен с задним мостом. Эта пружина одним своим концом через
22 9 21 20 19 18 17 16 15 14 13
Рис. 20.16. Регулятор давления:
1 — нажимной рычаг; 2 — штифт; 3 — фиксирующий болт; 4 — ось нажимного
рычага; 5 — гайка; 6 — ось; 7 — корпус; 8, 9 — кронштейны регулятора; 10 —
контргайка; 11 — регулировочный болт; 12 — нагрузочная пружина; 13 — пру-
жина; 14 — гильза поршня; 75 — управляющий конус; 16 — прижимная пружи-
на; 17 — шариковый клапан; 18 — упорная скоба; 19 — возвратная пружина;
20 — втулка; 21 — поршень; 22 — защитный чехол; 23 — кронштейн моста; 24 —
стойка; 25 — пружинная шайба; 7, II — полости; В = 28...32 мм (для автобусов),
В — 13... 17 мм (для автомобилей)
455
рычаг 1 действует на наружный конец поршня 21, а другим кон-
цом через стойку 24 соединена с кронштейном 23 заднего моста.
В начале торможения давление жидкости в полостях / и //оди-
наково, так как жидкость свободно проходит через открытый уп-
равляющим конусом 15 шариковый клапан 17. Когда давление
жидкости в полости // окажется больше давления в полости /,
поршень переместится наружу. Управляющий конус 15 освободит
шариковый клапан 17, и он переместится в седло гильзы 14, раз-
общив полости / и //. Нарастание давления в полости //, а следо-
вательно, и в задних тормозных механизмах, будет медленнее, чем
в полости /.
При растормаживании автомобиля давление в полости /умень-
шится, поршень 21 вернется в исходное положение, управляющий
конус поднимет шарик, и давление в обеих полостях выровняется.
Колесные рабочие цилиндры. Эти цилиндры могут приводить в
работу обе колодки или только одну, иметь специальное устрой-
ство для автоматического регулирования зазора между тормозны-
ми колодками и барабаном или такого устройства не иметь, тогда
регулировка производится вручную.
Колесный цилиндр состоит из корпуса 4 (рис. 20.17), внутри
которого перемещаются два поршня 2, уплотненные резиновыми
уплотнителями 3. Поршни изготовлены из алюминиевого сплава,
для предохранения от повреждения концами колодок в них за-
прессованы стальные наконечники. Между поршнями установле-
на пружина 5 с опорными чашками 9. Для подсоединения гибкого
шланга в корпусе имеется специальное отверстие с резьбой. Для
удаления воздуха (прокачки тормозов) имеется штуцер выпуска 7,
закрываемый резиновым колпачком 6.
Рис. 20.17. Детали колесного цилиндра:
/ — защитный колпачок; 2 — поршень; 3 — уплотнитель; 4 — корпус цилиндра;
5 — пружина; 6 — колпачок штуцера; 7 — штуцер выпуска воздуха; 8 - - резиновое
кольцо; 9 — чашка пружины
456
При торможении автомобиля жидкость через штуцер поступает
внутрь цилиндра между поршнями, под давлением они раздвига-
ются и прижимают тормозные колодки к барабанам.
В колесных цилиндрах для автоматического регулирования за-
зора на поршнях имеется приспособление для автоматического ре-
гулирования зазора. Оно состоит из двух разрезных колец 8 (см.
рис. 20.3), установленных в цилиндре с большим натягом. В коль-
цах нарезана резьба с шириной канавки 3,5 мм. В эту резьбу ввер-
нуты поршни, имеющие резьбу, но с шириной канавки 1,5 мм.
Таким образом, поршень может перемещаться в осевом направле-
нии на 2 мм, что соответствует нормальному зазору между наклад-
ками колодок и тормозными барабанами. При износе этих дета-
лей двухмиллиметровый ход поршня уже не обеспечивает приле-
гания колодок к барабану, поэтому при очередном торможении
поршень потянет за собой кольцо. При растормаживании сила стяж-
ной пружины колодок оказывается недостаточна для обратного
перемещения кольца. Перемещением кольца в новое положение
достигается автоматическая установка необходимого зазора между
фрикционными накладками тормозных колодок и барабаном.
20.6. Усилители тормозного привода
Для облегчения торможения автомобиля с гидравлическим тор-
мозным приводом применяют гидровакуумные, вакуумные и пнев-
матические усилители.
Гидровакуумные усилители. Такие усилители применяют на ав-
томобилях семейства ГАЗ-3307, микроавтобусах «РАФ» и некото-
рых других. Их тормозные системы выполнены по двухконтурной
схеме, поэтому в каждый контур включен отдельный гидроваку-
умный усилитель.
Гидровакуумный усилитель состоит из трех основных частей:
• вакуумной камеры;
• гидравлического цилиндра усилителя;
• клапана управления.
Вакуумная камера состоит из корпуса 2 (рис. 20.18), между дву-
мя частями которого закреплена диафрагма (мембрана) 1. К цент-
ру диафрагмы присоединен толкатель поршня 4, а чтобы толка-
тель не прорвал диафрагму, по обе ее стороны уложены предохра-
нительные тарелки 3. В исходное положение диафрагма возвраща-
ется конической пружиной 5. Полость слева от диафрагмы услов-
но называется полостью атмосферного давления, а справа — поло-
стью разрежения. К корпусу вакуумной камеры прикреплен гид-
равлический цилиндр усилителя.
Внутри гидравлического цилиндра 19 находится поршень 74,
уплотненный резиновой манжетой 16. В центр поршня встроен
457
Рис. 20.18. Гидровакуумный усилитель тормозного привода:
1 — диафрагма; 2 — корпус; 3 — тарелка диафрагмы; 4 — толкатель поршня; 5 —
пружина; 6 — вакуумный клапан; 7 — атмосферный клапан; 8 — крышка корпуса;
9 — пружина атмосферного клапана; 10 — корпус клапана управления; 11 — пру-
жина клапана; 12 — поршень клапана; 13 — перепускной клапан; 14 — поршень;
15 — клапан поршня; 16 — манжета поршня; 17 — толкатель клапана; 18 — упор-
ная шайба поршня; 19 — цилиндр
шариковый клапан 15 с пружиной, зафиксированной шпилькой.
Поршень с толкателем соединены шпилькой. Шпилька в отвер-
стия поршня запрессовывается с легким натягом, а вот отверстие
для этой шпильки в толкателе сделано значительно большего диа-
метра, благодаря чему поршень имеет некоторую свободу переме-
щения относительно толкателя. На конце толкателя выполнена
прорезь, в которую свободно входит толкатель шарикового клапа-
на 17. Толкатель поршня 4 уплотнен в цилиндре направляющими
втулками и сальниками, предотвращающими выход тормозной жид-
кости в полость разрежения вакуумной камеры. Перед втулками
установлена упорная шайба 18. При возврате диафрагмы 1 с тол-
кателем 4 ножки толкателя клапана 17 упираются в шайбу 18 и
открывают шариковый клапан.
В цилиндр усилителя тормозная жидкость поступает из главно-
го тормозного цилиндра через штуцер. В конце цилиндра имеется
458
штуцер для выхода жидкости в колесные цилиндры. Для удаления
воздуха на цилиндре установлен перепускной клапан 13, закры-
тый резиновым колпачком. Заодно с корпусом гидравлического
цилиндра усилителя отлит корпус клапана управления.
Клапан управления состоит из нижней и верхней частей корпу-
са 10, между которыми установлена диафрагма, соединенная с
фланцем поршня клапана управления 12. Сам поршень находится
в канале, соединяющем клапан управления с гидравлическим ци-
линдром. Во фланце поршня устроено гнездо вакуумного клапа-
на 6, который жестко закреплен на одном конце стержня. На дру-
гом конце этого стержня закреплен атмосферный клапан 7. Гнез-
дом для него служит отверстие в перегородке корпуса клапана.
Атмосферный клапан нагружен пружиной 9 и закрыт крышкой
корпуса 8. Диафрагма клапана также нагружена пружиной 11. Внут-
ренняя полость клапана управления соединяется шлангом с поло-
стью атмосферного давления вакуумной камеры (рис. 20.19). К ат-
мосферному клапану 4 подведен шланг от воздухоочистителя. По-
лость IV соединяется шлангом с впускной трубой двигателя через
обратный пластинчатый клапан.
После запуска двигателя разрежение из впускной трубы через
обратный клапан и вакуумный баллон передается в полость IV
вакуумной камеры. Отсюда через канал в корпусе клапана управ-
Рис. 20.19. Схема работы гидровакуумного усилителя (момент тормо-
жения):
1 - - диафрагма; 2 — пружина; 3 — вакуумный клапан; 4 — атмосферный клапан; 5—
поршень клапана; 6 — манжета поршня; 7 — клапан поршня: 7—TV — полости
459
ления и открытый вакуумный клапан разрежение передается из
полости II в полость I, а оттуда в полость III вакуумной камеры.
Во всех частях усилителя до самого начала торможения поддержи-
вается разрежение.
При нажатии на педаль тормоза жидкость из главного тормоз-
ного цилиндра под давлением поступает в цилиндр усилителя. Че-
рез открытый шариковый клапан 7 жидкость поступает в колес-
ные цилиндры. Давление в них возрастает и начинается торможе-
ние, но одновременно увеличивается давление на поршень клапа-
на управления 12 (см. рис. 20.18). Под действием этого давления
поршень начинает подниматься к клапану 6 и закрывает его. При
дальнейшем поднятии поршня усилие через клапан 6 и стержень
передается на атмосферный клапан 7, и он открывается. Под дей-
ствием разрежения атмосферный воздух проходит через воздуш-
ный фильтр, атмосферный клапан и по шлангу поступает в по-
лость атмосферного давления вакуумной камеры (на рисунке сле-
ва). Давление начинает возрастать, под действием этого давления
диафрагма 7, сжимая пружину 5, прогибается и толкателем 4 на-
чинает перемещать поршень 14. Толкатель клапана 17 отходит от
упорной шайбы 18, и шариковый клапан 75 под давлением своей
пружины закрывается. Дальнейшее передвижение поршня способ-
ствует вытеснению тормозной жидкости в колесные цилиндры и
усилению торможения автомобиля.
Торможение автомобиля осуществляется с различной интенсив-
ностью, поэтому усилитель должен включаться в работу в зависи-
мости от усилия, приложенного к тормозной педали. Так, если
водитель удерживает педаль в каком-то промежуточном положе-
нии, то давление жидкости на поршень 72 будет постоянным, а
давление сверху на диафрагму будет изменяться. С одной сторо-
ны, на подъем поршня работает только давление жидкости, а с
другой — поршень стремятся опустить пружины 9 и 77, разреже-
ние, действующее на диафрагму снизу, а также давление воздуха,
поступающего в полость атмосферного давления вакуумной каме-
ры. Когда суммарное воздействие этих сил окажется больше дав-
ления жидкости на поршень 72, поршень начнет опускаться, а
вместе с ним будут опускаться диафрагма и клапаны 6 и 7. При
опускании атмосферный клапан прижмется к своему седлу и за-
кроет доступ воздуха в усилитель. Вместе с этим прекратится дав-
ление пружины атмосферного клапана 9 на поршень 72. Остав-
шихся трех сил недостаточно, чтобы, преодолевая давление жид-
кости, продолжать опускать поршень. Он остановится, а вакуум-
ный клапан 6 открыться не успеет. Дальнейшее поступление воз-
духа в полость атмосферного давления вакуумной камеры прекра-
тится, диафрагма 7 остановится, следовательно, остановится и пор-
шень гидравлического цилиндра. После этого торможение будет
осуществляться с постоянной силой.
460
При отпускании педали тормоза давление жидкости на пор-
шень 12 падает. Под действием давления пружины 11 диафрагма
опустится и откроет вакуумный клапан 6. Под действием разреже-
ния во впускной трубе воздух из полости атмосферного давления
вакуумной камеры уйдет в цилиндры двигателя. Давление на ди-
афрагму 1 уменьшится, и она под действием пружины 5 начнет
возвращаться в исходное положение, возвращая в исходное поло-
жение и поршень 14. Когда поршень будет подходить к своему
исходному положению, толкатель 17 ножками упрется в упорную
шайбу 75, остановится и откроет шариковый клапан 75. После
этого жидкость из колесных цилиндров вернется в главный тор-
мозной цилиндр, и торможение прекратится.
Гидровакуумный усилитель работает только при наличии раз-
режения в вакуумной камере, т.е. при работающем двигателе. В слу-
чае внезапной остановки двигателя работа гидроусилителя обес-
печивается обратным пластинчатым клапаном. Он автоматически
закроется, сохранив в вакуумной камере разрежение, достаточное
для выполнения одного-двух торможений с помощью усилителя.
После этого торможение будет осуществляться за счет мускульной
силы водителя.
Вакуумные усилители тормозов. Для уменьшения усилия, при-
кладываемого к тормозной педали, между ней и главным тормоз-
ным цилиндром устанавливают двухкамерный вакуумный усили-
тель, срабатывающий от разрежения во впускной трубе двигателя.
Он крепится к переходному кронштейну четырьмя болтами с пру-
жинными шайбами, а кронштейн крепится к щитку передка.
Вакуумный усилитель состоит из корпуса 7 (рис. 20.20) и крышки
корпуса 2. Корпус клапанов 77 находится в корпусе усилителя 7.
К корпусу клапанов 77 болтами крепятся поршень 6, диафрагма 4
и соединитель поршней. Диафрагма 4 крепится к корпусу крыш-
кой первичной камеры. Поршень 7 и диафрагма 3 закреплены на
резьбовом конце соединителя при помощи гайки. Под диафраг-
мой установлена коническая пружина 20. Толкатель с поршнем 13
и воздушным фильтром 10 фиксируется в корпусе клапанов двумя
винтами. В толкатель ввернут регулировочный болт 22 с контргай-
кой 27. В поршне 6 установлена реактивная шайба 76, через кото-
рую на болт 22 передается суммарное усилие от толкателя, связан-
ного с тормозной педалью, и от обоих поршней усилителя.
Для обеспечения растормаживания системы необходим зазор
между регулировочным болтом 22 и первичным поршнем главно-
го тормозного цилиндра. Этот зазор, равный 1,35... 1,65 мм, дол-
жен находиться между головкой регулировочного болта и прива-
ленной плоскостью крышки 2 вакуумного усилителя.
При работающем двигателе разрежение из впускной трубы че-
рез шланг и обратный клапан передается в полость Л 7, затем через
отверстие в соединителе поршней в полость АЗ. Когда педаль тор-
461
Рис. 20.20. Вакуумный усилитель тормозного привода:
1, 6, 13 — поршни; 2 — крышка корпуса, 3, 4 — диафрагмы, 5 — упорное кольцо,
7 — корпус усилителя, 8, 17 — направляющие кольца; 9, 18 — уплотнительные
манжеты; 10 — фильтр; 11 — корпус клапанов, 12 — защитный резиновый чехол;
14 — диафрагма клапанов: 15 — винт; 16 — реактивная шайба; 19 — обратный
клапан; 20 — пружина; 21 — контргайка; 22 — регулировочный болт; А1—А4 —
полости вакуумного усилителя
моза не нажата, через отверстие в корпусе 11 клапанов разрежение
передается и в полости А2 и А4, Поскольку во всех полостях под-
держивается одинаковое разрежение, то поршни 1 и 6 с диафраг-
мами 3 и 4 под действием пружины прижаты в крайнее правое
положение, показанное на рисунке. Диафрагма 14 прижата своей
пружиной к корпусу 11 клапанов и таким образом препятствует
проникновению атмосферного воздуха в полости А2 и А4.
При затормаживании автомобиля поршень 13 с толкателем пе-
ремешаются вперед, перекрывая в начале своего хода доступ раз-
режению в полости А4 и А2. Затем поршень перемешает диафраг-
му 14, и атмосферный воздух поступает в полости А2 и А4 через
фильтр 10 и каналы в корпусе клапанов. В полостях А1, АЗ и А2,
А4 возникает разность давлений, поэтому поршни 7 и 6с диафраг-
мами перемещаются по рисунку влево, передавая через реактив-
ную шайбу 16 усилие на толкатель. Усилие от педали передается
через толкатель с поршнем 73 и реактивную шайбу 16 на выход-
ной толкатель, который перемешает поршни в главном тормозном
цилиндре и производит торможение колес автомобиля.
462
При отпускании педали поршень 13 отходит от диафрагмы кла-
панов 14, и она перемещается на седло в корпусе 11. Образуется
торцевой зазор между поршнем 13 и диафрагмой 14, через который
разрежение передается в полости А4 и А2. Теперь полости А1, А2, АЗ
и А4 сообщаются между собой, поршни под действием диафрагмы 4
приходят в исходное положение, и торможение прекращается.
В случае остановки двигателя обратный клапан 19 задержит в
усилителе разрежение, которого хватит на два-три эффективных
торможения, после чего эффективность торможения будет зави-
сеть от силы водителя автомобиля.
20.7. Тормозная система автобуса ПАЗ-3205
Пневмогидравлический привод тормозов. На автобусе примене-
ны пневмогидравлический привод тормозов (рис. 20.21), незави-
симые друг от друга рабочие и стояночные тормоза, а также комп-
рессор (рис. 20.22).
Рис. 20.21. Принципиальная схема пневмогидравлического привода:
1 — передний тормоз; 2 — воздушный компрессор; 3 — влагомаслоотделитель;
4 — регулятор давления; 5 — противозамерзатель; 6 — одинарный защитный кла-
пан; 7 — воздушный баллон переднего контура тормозов; 8 — пневмоэлектричес-
кий датчик; 9 — воздушный баллон заднего контура тормозов; 10 — клапан слива
конденсата; 11 — одинарный защитный клапан; 12 — воздушный баллон управле-
ния пассажирской дверью; 13 — редуктор контура пассажирской двери; 14 —
клапан контура пассажирской двери; 15 — пневмоцилиндр управления пассажир-
ской дверью; 16 — задний тормоз; 17— двухстрелочный манометр; 18— резервуар
тормозной жидкости; 19 — тормозной кран; 20 — пневмоусилитель
463
Рабочие тормоза имеют раздельный привод на передние и зад-
ние колеса. В каждый контур включены пневматические усилите-
ли. Такое устройство обеспечивает торможение и остановку авто-
буса в случае повреждения одного из контуров тормозной систе-
Рис. 20.22. Компрессор:
1 — цилиндр; 2 — поршень; 3 — головка компрессора; 4 — штуцер; 5 — нагнетатель-
ный штуцер; 6 — поршневой палец; 7 — шатун; 8 — задняя крышка компрессора;
9 - тарелка пружины; 10— штуцер подвода масла; 11 — пружина; 12 — коленчатый
вал; 13 — крышка-кронштейн; 14 — гайка; 15 — картер; 16 — подшипник; 17 —
передняя крышка компрессора; 18 — сальник; 19 — шкив в сборе со ступицей
464
мы. В случае отказа обоих контуров можно использовать стояноч-
ный тормоз, который воздействует на задние колеса автобуса.
Компрессор. Автобус оборудован одноцилиндровым компрес-
сором, предназначенным для сжатия воздуха, которым питаются
агрегаты пневматической части привода тормозов.
Компрессор состоит из картера 75 (см. рис. 20.22), в котором на
двух шариковых подшипниках 16 вращается коленчатый вал 12.
На переднем конце коленчатого вала шпонкой закреплен шкив в
сборе со ступицей 19. К шатунной шейке вала присоединен ша-
тун. В качестве подшипников для шатуна применяются биметал-
лические вкладыши. К шатуну при помощи пальца 6 плавающего
типа присоединен поршень, имеющий два компрессионных и одно
маслосъемное кольцо. В головке компрессора 3 имеются впускной
и выпускной клапаны. Шатунные подшипники смазываются под
давлением маслом, подающимся из смазочной системы двигателя.
Охлаждение цилиндра компрессора воздушное.
Работает компрессор по двухтактной схеме. При движении порш-
ня вниз в цилиндре создается разрежение, и в него через впускной
клапан поступает воздух, предварительно очищенный фильтром.
При движении поршня вверх впускной клапан закрывается, воз-
никает давление воздуха, открывается выпускной клапан и сжа-
тый воздух передается в рессиверы.
Влагомаслоотделитель. Для охлаждения сжатого воздуха, отде-
ления от него капель воды и масла и автоматического слива их
Рис. 20.23. Влагомаслоотделитель:
1 — радиатор; 2 — влагомаслоотделитель; 3 — диск; 4 — фильтр; 5 — диафрагма;
6 — стакан; 7, 8 — клапаны; 9 — штуцер; 10 — сливное отверстие
16 Пехальский
465
при разгрузке компрессора служит влагомаслоотделитель. Он со-
стоит из радиатора 1 и собственно влагомаслоотделителя 2
(рис. 20.23), соединенных фланцем. Радиатор представляет собой
свернутую змеевиком алюминиевую трубку, оребренную снаружи
для увеличения площади охлаждения.
Сжатый воздух из компрессора через штуцер 9, охладившись в
радиаторе, поступает в корпус влагомаслоотделителя. Внутри кор-
пуса воздух проходит через три направляющих диска 3, которые
несколько раз изменяют направление его движения, в результате
чего воздух приобретает круговое вращение. Затем воздух прохо-
дит через фильтр 4 и по каналу радиатора 1 отводится в пневмоси-
стему. Диафрагма 5 и стакан 6 под давлением сжатого воздуха на-
ходятся в нижнем положении. Между ними имеется зазор, через
который конденсат стекает в стакан-отстойник. Клапан 7 закрыт,
сливное отверстие 10 прикрыто.
При включении регулятора давления в результате падения дав-
ления стакан 6 и диафрагма перемещаются пружиной клапана 7
вверх. Клапан 7 отходит от своего гнезда, открывает сливное от-
верстие 10, и весь конденсат выходит наружу.
В случае замерзания радиатора сжатый воздух, минуя радиатор,
поступает в пневмосистему через клапан 8.
Регулятор давления. Для поддержания в пневмосистеме тормо-
зов рабочего давления 0,8 МПа (8 кгс/см2) с допустимыми откло-
нениями предназначен регулятор давления.
Работает он следующим образом. Сжатый воздух от компрессо-
ра через вывод I (рис. 20.24), фильтр 21, канал Ди обратный кла-
пан 8 поступает к выводу III и в ресиверы (воздушные баллоны).
Одновременно по каналу Г сжатый воздух проходит в полость В
под поршнем 7 с пружиной 29.
Выпускной клапан 26, соединяющий полость Е над разгрузоч-
ным поршнем 12 с атмосферой, открыт. Впускной клапан 10 под
действием толкателя 5 и пружины 27 закрыт. Закрыт также и раз-
грузочный клапан 16. При этом сжатый воздух из компрессора
поступает в ресиверы.
Если давление в ресиверах достигнет величины 0,8 МПа
(8 кгс/см2), то поршень 7 поднимается вверх, преодолевая сопро-
тивление пружины 29, закрывает выпускной клапан 26 и открыва-
ет впускной клапан 10. Сжатый воздух через клапан 10 поступает к
разгрузочному поршню 12 и открывает клапан 16, выпуская сжа-
тый воздух в атмосферу.
При падении давления в выводе III полости В до 0,65 МПа
(6,5 кгс/см2) поршень 7 пружиной 29 переместится вниз. Впуск-
ной клапан 70 закроется, выпускной клапан 26 откроется. Разгру-
зочный поршень 72 под действием пружины поднимется, клапан 76
закроется, и компрессор начнет нагнетать воздух в ресиверы. Кла-
пан 16 является одновременно и предохранительным.
466
Рис. 20.24. Регулятор давления:
1 — регулировочный винт; 2 — контргайка; 3 — тарелка пружины; 4 — верхняя
крышка; 5 — толкатель клапанов; 6 — манжета; 7 — уравновешивающий пор-
шень; 8 — обратный клапан; 9, 32 — пружины; 10 - - впускной клапан; 11, 14 —
пружины разгрузочного клапана; 12 — разгрузочный поршень; 13 — пружина
фильтра; 15 — нижняя крышка; 16 — разгрузочный клапан; 17— седло разгрузоч-
ного клапана; 18, 19 — упорные кольца; 20 — шток; 21 — фильтр; 22, 24, 33, 35 —
уплотнительные кольца; 23 — пробка дополнительного вывода; 25 — стержень
клапанов; 26 — выпускной клапан; 27 — пружина толкателя; 28 — корпус регуля-
тора; 29 — пружина уравновешивающего поршня; 30, 37 — защитные колпачки;
31 — направляющая пружины; 34 — клапан; 36 — корпус клапана; I— IV— выво-
ды; В, Е — полости; Г, Д— каналы
Если по какой-либо причине регулятор не сработает при давле-
нии 0,8 МПа (8 кгс/см2), то при давлении 1,0... 1,35 МПа
(10... 13,5 кгс/см2) клапан 16 откроется, преодолев давление пру-
жин 77 и 14, и выпустит часть сжатого воздуха в атмосферу.
На регуляторе имеется клапан 34, служащий для отбора сжато-
го воздуха, например для накачки шин. Клапан закрывается кол-
пачком 37.
Противозамерзатель. Для предотвращения замерзания конден-
сата в холодное время года между регулятором давления и ресиве-
рами устанавливается противозамерзатель. Основными его частя-
ми являются корпус 75 (рис. 20.25), на котором закреплен ци-
467
Рис. 20.25. Противозамерзатель:
/ — рукоятка; 2 — толкатель; 3 — крыш-
ка; 4, 13 — прокладки; 5 — уплотни-
тельное кольцо; 6 — запорное кольцо;
7 — шайба; 8 — резервуар; 9 — шток;
10 — пружина; 11 — манжета; 12— ци-
линдр; 14 — обратный клапан; 75 —
корпус; 16 — транспортная пробка
линдр насоса 12 с обратным кла-
паном 14. В цилиндр насоса вхо-
дит шток 9 с резиновой манже-
той 77. В цилиндре имеются
входные отверстия из резервуа-
ра 8. Шток нагружен возвратной
пружиной 10. Насос приводит-
ся в действие толкателем 2 с ру-
кояткой 7. Резервуар закрыт
крышкой 3.
При помощи противозамер-
зателя производится впрыскива-
ние спирта в трубопровод тор-
мозной системы. Подача спирта
в трубопровод пневмосистемы
производится перед началом ра-
боты автобуса при неработаю-
щем двигателе путем нажатия на
рукоятку 7 толкателя примерно
7—10 раз. В течение рабочей
смены эту операцию необходимо повторить 3 — 5 раз.
Регулятор тормозных сил. Для автоматического регулирования
давления сжатого воздуха, подводимого к пневматическим усилите-
лям, в зависимости от действующей осевой нагрузки автобуса слу-
жит регулятор, который устанавливается на лонжероне основания.
Рычаг 2 регулятора 3 при помощи штанги 7 (рис. 20.26) соеди-
няется с упругим элементом кронштейна на картере заднего мос-
та. При торможении автобуса сжатый воздух из тормозного крана
подводится к выводу I (рис. 20.27) регулятора, давит сверху на
поршень 18, и он перемещается вниз. Одновременно сжатый воз-
дух по трубке 7 подается под поршень 24, перемещая его вверх.
Поднимаясь, он прижимается к толкателю 19 и шаровой пяте 23.
Пята вместе с рычагом 20 находится в положении, которое зави-
сит от нагрузки на ось автобуса. При перемещении поршня 18
вниз клапан 77 прижимается к выпускному седлу толкателя 19,
затем клапан 7 7 отрывается от седла в поршне, и сжатый воздух из
вывода / поступает в вывод II и идет к тормозным камерам.
468
Рис. 20.26. Установка регулятора тормозных сил на лонжероне основания:
1 — штанга; 2 — рычаг; 3 — регулятор тормозных сил
Рис. 20.27. Устройство регулятора тормозных сил:
1 — трубка; 2,7— уплотнительные кольца; 3 — нижний корпус; 4,17— клапаны; 5—
вал; 6, 15 — упорные кольца; 8, 16 — пружины; 9 — диафрагма; 10 — ребро вставки;
11 — ребро поршня; 12 — манжета; 13 — тарелка; 14 — верхний корпус; 18, 24 —
поршни; 19 — толкатель; 20 — рычаг; 21 — вставка; 22 — направляющая; 23 —
шаровая пята; 25 — направляющий колпачок; I— вывод от тормозного клапана; II—
вывод к тормозным камерам; III — атмосферный вывод; А — полость
469
Одновременно сжатый воздух через кольцевой зазор между
поршнем 18 и направляющей 22 поступает в полость А под диаф-
рагму 9, которая давит на поршень 18 снизу. При достижении в
выводе II давления, отношение которого к давлению в выводе I
соответствует отношению активных площадей верхней и нижней
сторон поршня 18, последний поднимается вверх до соприкосно-
вения клапана 17 с впускным седлом поршня 18. Поступление
сжатого воздуха из вывода / в вывод //прекращается. Таким обра-
зом осуществляется следящая функция регулятора.
Активная площадь верхней стороны поршня остается всегда
постоянной, а активная площадь нижней стороны меняется из-за
изменения взаимного расположения наклонных ребер 11 движу-
щегося поршня 18 и неподвижной вставки 21. В свою очередь,
положение рычага 20 зависит от прогиба подвески, т. е. от взаим-
ного расположения балки моста и рамы автобуса. Чем ниже опус-
каются рычаг 20, пята 23 и поршень 18, тем большая площадь
ребер входит в контакт с диафрагмой 9, т.е. больше становится
активная площадь поршня 18 снизу. Поэтому при крайнем ниж-
нем положении толкателя 19, что соответствует минимальной осе-
вой нагрузке, разность давлений сжатого воздуха в выводах / и II
наибольшая, а при крайнем верхнем положении толкателя 19, что
соответствует максимальной осевой нагрузке, эти давления вырав-
ниваются. Таким образом, регулятор тормозных сил автоматичес-
ки поддерживает в выводе // давление, обеспечивающее необхо-
димую тормозную силу, пропорциональную осевой нагрузке.
При растормаживании автобуса давление в выводе / уменьша-
ется, и поршень 18 под давлением сжатого воздуха перемещается
вверх, отрывая клапан 7 7 от выпускного седла толкателя 19. Сжа-
тый воздух из вывода // выходит через отверстие толкателя и вы-
вод III в атмосферу, отжимая при этом края резинового клапана 4.
Одинарный защитный клапан. Для питания раздельных конту-
ров тормозной системы и поддержания давления не ниже 0,55 МПа
(5,5 кгс/см2) в случае их повреждения используется одинарный
защитный клапан.
Клапан состоит из корпуса 9 (рис. 20.28) и крышки корпуса 5,
между которыми закреплена диафрагма 8. Давлением пружин 3
и 4 через поршень 6 диафрагма опускается вниз, закрывая канал в
корпусе. В корпусе установлен обратный клапан 13 с пружиной 77.
Корпус клапана разделен перегородкой на две части и имеет
два вывода. Вывод А соединен с компрессором, вывод Б — с воз-
душным баллоном. Под диафрагмой в корпусе имеется кольцевая
выточка а, которая через отверстие в корпусе соединяется с выво-
дом А, а через сверление в перегородке — с выводом Б. Со сторо-
ны вывода Б установлен обратный клапан 13. Диафрагма 8 одно-
временно выполняет функции перепускного клапана. Защитные
клапаны отрегулированы таким образом, что в первую очередь за-
470
Рис. 20.28. Одинарный защитный клапан:
а — положение при давлении в системе ниже 0,55 МПа (5,5 кгс/см2); б — рабочее
положение; 1 — регулировочный винт; 2 — тарелка пружины; 3 — наружная пру-
жина; 4 — внутренняя пружина; 5 — крышка; 6 — поршень; 7 — шайба; 8 —
диафрагма; 9 — корпус; J0 - кольцо клапана; 11 — пружина клапана; 12 — втул-
ка; 13 — обратный клапан; А, Б — выводы; а — кольцевая выточка
полняются баллоны контуров рабочих тормозов и только после
них заполняется сжатым воздухом баллон контура управления пас-
сажирскими дверями. Для регулировки клапанов имеется регули-
ровочный винт 1 с контргайкой, который через тарелку 2 воздей-
ствует на пружины 3 и 4.
При отсутствии давления поршень 6, выполняющий функции
перепускного клапана, и обратный клапан 13закрыты (рис. 20.28, а).
После запуска двигателя и начала работы компрессора давле-
ние воздуха начинает возрастать, и, когда оно достигает величи-
ны 0,55 МПа (5,5 кгс/км2), диафрагма 8 поднимается, сжимая
пружины 3 и 4. Сжатый воздух проходит через канал, поступает к
обратному клапану 13, открывает его, сжимая пружину клапа-
на 11, и через вывод Б наполняет воздушный баллон соответству-
ющего контура рабочих тормозов или контура управления пасса-
жирскими дверями (рис. 20.28, б). В таком положении клапаны
будут находиться все время, пока давление в приводе будет выше
0,55 МПа.
Если произойдет повреждение привода или остановится двига-
тель и давление упадет ниже 0,55 МПа (5,5 кгс/см2), то под дей-
ствием пружин закроются оба клапана, и в системе сохранится
сжатый воздух, которого хватит для двух-трех торможений автобу-
471
са с помощью усилителей, а также для открывания пассажирских
дверей. После того как воздух будет израсходован, остановить ав-
тобус можно только стояночным тормозом, который имеет меха-
нический привод и действует на задние колеса.
Воздушные баллоны. На автобусе установлено три воздушных
баллона (ресивера). Воздушный баллон 7 (см. рис. 20.21) предна-
значен для работы контура передних колес, баллон 9 — для пита-
ния контура задних колес и баллон 12 — для управления пасса-
жирскими дверями. Баллоны снабжены клапанами 10 для слива
конденсата. Баллоны 7 и 9 имеют пневмоэлектрические датчики 8
сигнальной лампы, расположенной на щитке приборов. Сигналь-
ная лампа включается при уменьшении давления воздуха в том
или ином контуре ниже 0,5 МПа (5 кгс/см2).
Давление в воздушных баллонах тормозного привода контро-
лируется манометром 17, который имеет две шкалы и показывает
давление воздуха в каждом контуре тормозов отдельно. Манометр
установлен на щитке приборов в кабине водителя.
Тормозной кран. На автобусах ПАЗ-3205 установлен двухсекци-
онный уормозной кран, предназначенный для раздельного управ-
ления тормозными контурами задних и передних колес. Каждый
контур имеет независимую секцию в кране. Секции расположены
последовательно.
Тормозной кран состоит из верхнего 21 и нижнего 22 корпусов
(рис. 20.29). Выводы / и //верхнего и нижнего корпусов соедине-
ны с воздушными баллонами контуров задних и передних тормо-
зов, а выводы III и IV— с пневматическими камерами усилителей
тормозов контуров задней и передней осей автобуса.
При отпущенной педали тормоза тормозной кран через клапан
верхней секции 8 сообщает тормозные пневматические камеры
усилителей с атмосферой. Поршень 10 под действием пружины 9
занимает крайнее верхнее положение, при котором вывод /// со-
общается с атмосферой. Вывод /с выводом ///и вывод IIс выво-
дом IV разобщены.
При затормаживании автобуса водитель нажимает на педаль
тормоза, и рычаг 17, поворачиваясь на оси 75, роликом 16 давит на
толкатель 14. Тот, в свою очередь, через тарелку пружины 12 сжи-
мает демпфер 77 и передвигает поршень 10 вниз. Этот поршень,
перемещаясь, сжимает пружину 9, открывает выпускное седло, раз-
общая вывод III с атмосферой, и отрывает клапан 8 от седла.
Сжатый воздух через вывод /, открытый клапан и вывод ///
поступает в пневматическую камеру усилителя контура колес зад-
ней оси. Воздух будет поступать до тех пор, пока сила нажатия на
рычаг не уравняется с давлением воздуха на поршень 10. Таким
образом, этот процесс оказывает следящее воздействие, благодаря
чему величина тормозного эффекта зависит от силы, приложен-
ной к педали тормоза. При этом сжатый воздух через отверстие в
472
17
Рис. 20.29. Тормозной кран:
1 - - выпускное окно; 2 — пружина нижнего клапана; 3 — клапан нижней секции;
4 — малый поршень; 5, 12 — пружины; 6 — большой поршень; 7 — пружина верхнего
клапана; 8 — клапан верхней секции; 9 — пружина верхней секции; 10 — поршень
верхней секции; 11 — демпфер; 13 — винт; 14 — толкатель; 75 — ось рычага; 16 —
ролик; 77 — приводной рычаг; 18 — корпус приводного рычага; 19 — кронштейн;
20 — болт; 27 — верхний корпус; 22 — нижний корпус; 23 — шток; I—IV — выводы
выводе ///подается в надпоршневое пространство большого пор-
шня 6, который под действием этого давления перемещается вниз
и, сжимая пружину 5, опускает вниз малый поршень 4. Малый
поршень 4 закрывает выпускное окно, и одновременно вывод IV
т
разобщается с атмосферой, в результате чего клапан отрывается от
седла. Сжатый воздух через вывод II и открытый клапан поступит
к выводу IV, а затем к пневматической камере усилителя тормоз-
ного контура передней оси. Сжатый воздух, находящийся под пор-
шнями 4 и 6, уравновешивает силу, действующую на поршень 6
сверху. В выводе IV устанавливается давление, соответствующее
усилию нажатия на рычаг. Таким образом, осуществляется следя-
щее действие.
При прекращении торможения пружина 9 перемещает вверх
поршень верхней секции, и клапан 8 прижимается к седлу. Пор-
шень, продолжая двигаться, открывает выпускное окно, вывод
///сообщается с атмосферой, клапан 3 прижимается к седлу, вы-
пускное окно открывается, и воздух через вывод IVуходит в ат-
мосферу.
Пневматический усилитель тормозов. На автобусе установлены
два пневматических усилителя тормозов. Один обеспечивает рабо-
ту контура тормозов передней оси, второй — задней оси. Управля-
ет ими один тормозной кран.
Пневмоусилитель состоит из корпуса 1 (рис. 20.30) и крыш-
ки 4, между ними установлена диафрагма 5. Корпус с крышкой
стягиваются хомутом 3. Для очистки атмосферного воздуха, посту-
Рис. 20.30. Пневматический усилитель тормозов:
7 — корпус пневмоусилителя; 2 — воздушный фильтр; 3 — хомут; 4 — крышка
пневмоусилителя; 5 — диафрагма; 6 — шток; 7 — тарелка; 8 — пробка; 9 — клапан
контрольного вывода; 10 — пружина диафрагмы; 11 — шток выключателя; 12 —
шарик; 13 — выключатель; 14 — толкатель; А, Б — полости
474
пающего под диафрагму, служит воздушный фильтр 2. К диафраг-
ме 5 крепится шток 6 с опорной тарелкой 7. В исходное положе-
ние диафрагма возвращается конической пружиной 10. В шток
ввернут толкатель 14 с контргайкой. Зазор между штоком пневмо-
усилителя и поршнем главного тормозного цилиндра регулирует-
ся изменением длины толкателя. Он должен быть в пределах
0,5...2,0 мм. Для обеспечения этого зазора толкатель должен вы-
ступать над корпусом пневмоусилителя на 0,2...0,3 мм. На корпу-
се пневмоусилителя установлен клапан контрольного вывода 9.
Для контроля за работой пневмоусилителя на его корпусе уста-
новлен выключатель 13 контрольной лампы, установленной на
щитке приборов в кабине водителя. В случае разрыва трубопрово-
да, при появлении воздуха в гидравлической части привода, при
больших зазорах между накладками тормозных колодок и бараба-
ном увеличивается ход штока пневмоусилителя выше допустимой
величины. В результате опорный фланец штока под давлением
диафрагмы 5 нажмет на шток выключателя 11. Передвигаясь, шток
вытеснит шарик 12 из кольцевой проточки штока и замкнет кон-
такты. На щитке приборов загорится сигнальная лампочка. После
устранения неисправности необходимо в обязательном порядке на-
жать на головку штока и вернуть его в исходное положение. Сиг-
нальная лампа после этого погаснет.
Главный тормозной цилиндр. На автобусе установлены два глав-
ных тормозных цилиндра, каждый из которых обслуживает один
тормозной контур. Крепятся они к пневматическим камерам уси-
лителя тормозов. Основными частями цилиндра являются картер 11
(рис. 20.31), внутри которого находится поршень 9, уплотненный
резиновыми кольцами. Поршень имеет головку 72, свободно уста-
новленную на штоке. Между головкой и поршнем имеется уплот-
нительная резиновая прокладка. Головка прижимается к поршню
пружиной. Ход головки ограничивается упорным болтом 10. Жид-
кость в цилиндр подводится через штуцер. Для выпуска жидкости
из цилиндра имеется клапан избыточного давления 7.
При нажатии на тормозную педаль сжатый воздух через кран
управления по шлангу подается через штуцер под крышку 5 пнев-
моусилителя. Под давлением сжатого воздуха диафрагма (мембра-
на) 6 передвигается, сжимая пружину, и штоком через толкатель 2
перемещает поршень 9. Поршень отходит от упорного болта 10, и
при этом головка поршня 72 пружиной прижимается к поршню.
Резиновая прокладка перекрывает лабиринт, по которому тормоз-
ная жидкость из резервуара поступала внутрь картера главного
цилиндра 77. При дальнейшем движении поршень вытесняет тор-
мозную жидкость через клапан избыточного давления 7 в колес-
ные цилиндры и происходит затормаживание автомобиля.
При отпускании тормозной педали сжатый воздух из пневма-
тического усилителя через кран управления выходит в атмосферу.
475
Рис. 20.31. Пневматический усилитель тормозов с главным тормозным
цилиндром:
7 — клапан избыточного давления; 2, 8 — толкатели; 3 — корпус пневмоусилите-
ля; 4 — хомут; 5 — крышка; 6 — мембрана; 7 — датчик аварийного хода поршня;
9 — поршень; 10 — упорный болт; 11 — картер главного цилиндра; 12 — головка
поршня; 13 — пружина
Коническая пружина возвращает в исходное положение мембра-
ну 6. Толкатель 2 штока мембраны освобождает поршень 9, и он
под действием пружины 13 возвращается в первоначальное поло-
жение. При возврате поршня его головка упирается в упорный
болт 10 и останавливается чуть раньше, чем поршень. Благодаря
этому образуется лабиринт, сообщающий резервуар с запасом тор-
мозной жидкости с рабочей полостью картера главного цилинд-
ра 11. Жидкость из рабочих колесных цилиндров не успевает вер-
нуться в главный цилиндр так же быстро, как возвращается в ис-
ходное положение поршень 9, и под ним образуется разрежение.
Под действием этого разрежения жидкость из резервуара прохо-
дит по лабиринту и заполняет рабочую полость главного цилинд-
ра. Когда начнет возвращаться жидкость из колесных цилиндров,
ее излишки через лабиринт вернутся в резервуар.
В результате работы клапана избыточного давления 1 в гидрав-
лической системе тормозов после растормаживания автомобиля
оказывается остаточное давление 50...80 кПа (0,5...0,8 кгс/см2).
Бачок главных тормозных цилиндров представляет собой поли-
этиленовый резервуар для запаса тормозной жидкости. Располо-
жен он на передней панели поперечного воздуховода под капотом
476
и крепится специальным хомутом. Уровень жидкости в бачке дол-
жен быть на 5... 10 мм выше пояса крепления бачка.
Для контроля работы тормозной системы на щитке приборов
имеются контрольная лампа «Воздух» и контрольная лампа «Не-
исправность рабочих тормозов». Первая загорается, если хотя бы в
одном воздушном баллоне давление снизится ниже 0,5 МПа
(5 кгс/см2), а вторая — при увеличении хода штока пневматичес-
кого усилителя больше допустимой величины. Работа автобуса с
неисправной тормозной системой запрещается.
20.8. Многоконтурный пневматический тормозной привод
Увеличение интенсивности движения на дорогах и возросшие
скорости ужесточают требования к тормозным системам автомо-
билей и автопоездов. Они регламентируются международными тре-
бованиями, государственными стандартами и отраслевыми норма-
тивными документами.
Пневматические тормозные системы отечественных автомо-
билей не уступают, а по некоторым параметрам превосходят тор-
мозные системы современных автомобилей ведущих зарубежных
фирм.
Пневматический тормозной привод имеет пять независимых
контуров:
I — контур тормозных механизмов передних колес;
II — контур тормозных механизмов задних колес;
III — контур стояночной и запасной тормозных систем, а также
комбинированного привода тормозов прицепа;
IV — контур вспомогательной тормозной системы и питания
других пневматических систем автомобиля;
V — контур аварийного растормаживания.
Схема прохождения сжатого воздуха такова (рис. 20.32): сжа-
тый воздух из компрессора 1 через регулятор давления 20 и пре-
дохранитель от замерзания конденсата 21 поступает в конденсаци-
онный воздушный баллон 10, затем в блок, состоящий из двойно-
го 19 и тройного 14 защитных клапанов. От них сжатый воздух
распределяется по тормозным контурам. В воздушных баллонах
имеются краны для слива конденсата 12. Во все контуры встроены
пневматические датчики световых сигнализаторов аварийного па-
дения давления сжатого воздуха. Тормозные контуры передних и
задних рабочих тормозов снабжены двухстрелочным манометром
для контроля за давлением воздуха.
Для контроля работы тормозных систем в различных точках
привода установлены клапаны контрольных выводов, к которым
можно подключить переносной манометр. Ниже перечислены при-
боры и устройства, входящие в каждый контур.
477
00
. . Питающая магистраль
Управляющая магистраль
32
Рис. 20.32. Схема пневматического привода тормозных систем:
1 — компрессор; 2 — тормозная камера передних колес; 3 — клапан контрольного
вывода; 4 — клапан ограничения давления; 5 — пневмоэлектрический датчик
электромагнитного клапана тормозной системы прицепа; 6 — кран вспомогатель-
ной тормозной системы; 7 — воздухораспределитель; 8 — кран аварийного рас-
тормаживания стояночной тормозной системы; 9, 1] — воздушные баллоны рабо-
чей тормозной системы; 10 — конденсационный воздушный баллон; 12 — кран
для слива конденсата; 13 — пневмоэлектрические датчики падения давления в
тормозных системах и датчик включения стояночной тормозной системы; 14 —
тройной защитный клапан; 15 — кран стояночной тормозной системы; 16 — пнев-
матический цилиндр привода механизмов вспомогательной тормозной системы;
17 — двухстрелочный манометр рабочей тормозной системы; 18 — двухсекцион-
ный кран рабочей тормозной системы; 19 — двойной защитный клапан; 20 —
регулятор давления; 21 — предохранитель от замерзания; 22 — воздушный баллон
стояночной тормозной системы; 23 — воздушный баллон вспомогательной тор-
мозной системы; 24 и 25 — клапаны управления тормозной системой прицепа с
однопроводным и двухпроводным приводами; 26 — одинарный защитный кла-
пан; 27 — ускорительный клапан; 28 — тормозные камеры задних колес; 29 —
клапан быстрого растормаживания; 30 — регулятор тормозных сил; 31 — двухма-
гистральный перепускной клапан; 32, 33 — соединительные головки
Контур I передних тормозов: воздушный баллон 11, датчик па-
дения давления 13, нижняя секция тормозного крана 18, клапан
ограничения давления 4, клапан контрольного вывода 3 и тормоз-
ные камеры 2.
Контур II задних колес (задней тележки): воздушный баллон 9,
датчик падения давления 13, верхняя секция двухсекционного крана
рабочей тормозной системы 18, регулятор тормозных сил 30 с уп-
ругим элементом, клапан контрольного вывода 3 и тормозные ка-
меры задних колес 28 с энергоаккумуляторами.
Контур III: воздушный баллон стояночной тормозной систе-
мы 22, датчик падения давления в тормозной системе 13, тор-
мозной кран стояночной тормозной системы 15, датчик сигнала
торможения 13, ускорительный клапан 27, два двухмагистраль-
ных перепускных клапана 31, клапан быстрого растормажива-
ния 29, клапан контрольного вывода 3, тормозные камеры зад-
них колес 28, одинарный защитный клапан 26, клапан управле-
ния тормозной системой прицепа с двухпроводным приводом 25,
две автоматические соединительные головки 32 и 33, одна со-
единительная головка типа А, а также датчик сигнала торможе-
ния 13, включающий сигнал торможения при работе любой тор-
мозной системы.
Контур IVвспомогательной тормозной системы и питания других
пневматических систем автомобиля: воздушный баллон 23, датчик
падения давления 13, кнопочный кран включения вспомогатель-
ной тормозной системы 6, два пневматических цилиндра 16, дат-
чик сигнала торможения, клапан контрольного вывода и воздухо-
распределитель 7 для снабжения сжатым воздухом пневмогидрав-
479
лического усилителя сцепления, переключатель демультипликато-
ра и других потребителей сжатого воздуха.
Контур V аварийного растормаживания', кнопочный кран ава-
рийного растормаживания стояночной тормозной системы 8.
При движении автомобиля и отпущенной педали тормоза тор-
мозная система находится в следующем состоянии:
• воздушные баллоны заполнены сжатым воздухом;
• от воздушных баллонов сжатый воздух подведен к секциям
тормозного крана рабочей тормозной системы 18, к тормозному
крану стояночной тормозной системы 15, крану аварийного рас-
тормаживаня 8, к ускорительному клапану 27 и одинарному за-
щитному клапану 26,
• от ускорительного клапана 27 через двухмагистральные пере-
пускные клапаны 31 сжатый воздух подведен к цилиндрам тор-
мозных камер задних колес 28, пружины которых под действием
воздуха находятся в сжатом состоянии;
• от одинарного защитного клапана 26 сжатый воздух подведен
к клапанам управления тормозами прицепа с однопроводным 24 и
двухпроводным 25 приводами и к автоматической соединитель-
ной головке 32, питающей магистрали двухпроводного привода, а
от клапана управления тормозами прицепа с однопроводным при-
водом — к соединительной головке типа А;
• тормозная педаль находится в верхнем положении;
• рукоятка тормозного крана стояночной тормозной системы 75
находится в крайнем переднем положении;
• соединительные головки 32 и 33 закрыты крышками.
Если автомобиль сцеплен с прицепом, то сжатый воздух посту-
пает и в тормозную систему прицепа.
Приборы пневматического привода тормозов. Компрессор
(рис. 20.33) является источником сжатого воздуха для питания тор-
мозных систем автомобиля, прицепа или полуприцепа, а также
приборов, работающих на сжатом воздухе. На автомобилях семейств
ЗИЛ и КамАЗ применяются двухцилиндровые компрессоры.
Компрессор состоит из картера 17 и блока цилиндров 12, за-
крытого головкой цилиндров 9. Между блоком цилиндров и голов-
кой уложена уплотнительная прокладка 77. В картере в двух шари-
ковых подшипниках 7 вращается коленчатый вал 13. Шатуны 4 на
шатунных шейках коленчатого вала установлены на вкладышах 3.
К верхним головкам шатунов при помощи плавающих пальцев 6
присоединены поршни 8. На поршнях имеются два компрессион-
ных и одно маслосъемное кольцо. В головке цилиндров установле-
ны пластинчатые впускные и выпускные клапаны с пружинами.
При такте впуска воздух из воздушного фильтра через впуск-
ной клапан поступает в цилиндр, а затем при такте сжатия вытес-
няется через нагнетательный клапан в магистраль пневматическо-
го привода.
480
Рис. 20.33. Компрессор:
7 — шариковый подшипник; 2, 16 — крышки подшипников; 3 — вкладыш; 4 —
шатун; 5 — маслосъемное кольцо; 6 — поршневой палец; 7 — компрессионное
кольцо; 8 — поршень; 9 — головка цилиндров; 10 — пробка клапана; 11 — про-
кладка; 12 — блок цилиндров; 13 — коленчатый вал; 14 — уплотнитель; 15 —
пружина; 17 — картер
У двигателей семейства ЗИЛ блок цилиндров имеет воздушное
охлаждение, а головка цилиндров охлаждается жидкостью из сис-
темы охлаждения двигателя. Головка блока и блок цилиндров ком-
прессора семейства КамАЗ имеют жидкостное охлаждение.
Масло к трущимся поверхностям компрессора подается из мас-
ляной магистрали двигателя через уплотнитель 14 и далее по кана-
лам коленчатого вала к шатунам и подшипникам. Подшипники
коленчатого вала, поршневые пальцы и стенки цилиндров смазы-
ваются разбрызгиванием, и затем масло стекает в поддон картера
двигателя.
Регулятор давления (см. рис. 20.24) предназначен для автомати-
ческого регулирования давления в пневматической системе в пре-
делах 0,65...0,8 МПа (6,5...8,0 кгс/см2), а также для защиты агре-
гатов пневматического привода от загрязнения маслом и чрезмер-
ного повышения давления при выходе из строя регулирующего
устройства.
481
Сжатый воздух от компрессора через вывод I регулятора,
фильтр 21, канал Д и обратный клапан 8 поступает к выводу III и
в воздушные баллоны. Одновременно сжатый воздух по каналу Г
проходит в полость В под поршнем 7, на который воздействует
пружина 29. Выпускной клапан 26, соединяющий полость Е над
разгрузочным поршнем 12 с атмосферой через вывод II, открыт.
Впускной клапан закрыт толкателем. Закрыт и разгрузочный кла-
пан 16. При таком положении регулятора происходит наполнение
баллонов сжатым воздухом.
Если давление воздуха в полости В достигает величины
0,65...0,8 МПа (6,5...8,0 кгс/см2), поршень 7поднимается вверх,
сжимая пружину 29. Толкатель 5 при этом закрывает клапан 26, а
впускной клапан 10 открывается, и сжатый воздух поступает в по-
лость Е. Под его давлением разгрузочный поршень 12 перемеща-
ется вниз, разгрузочный клапан 16 открывается, и сжатый воздух
из компрессора через вывод IV выходит в атмосферу. При этом
давление в кольцевом канале падает, и обратный клапан 8 закры-
вается. В такой ситуации компрессор работает в разгрузочном ре-
жиме.
Если давление в выводе III и полости В упадет ниже 0,65 МПа
(6,5 кгс/см2), пружина 29 перемещает поршень 7 вниз. Впускной
клапан 10 закрывается, а выпускной клапан 26 открывается, сооб-
щая полость В с окружающей средой через вывод II. Пружина
поднимает разгрузочный поршень 12, клапан 16 пружиной закры-
вается, и компрессор снова нагнетает сжатый воздух в баллон.
Разгрузочный клапан 16 играет и роль предохранительного кла-
пана. Если регулятор не сработает при давлении 0,8 МПа (8,0 кгс/см2)
и давление поднимется до 1,0... 1,35 МПа (10... 13,5 кгс/см2), то под
действием этого давления клапан 16, преодолевая сопротивление
пружин 11 и 14, откроется и выпустит часть сжатого воздуха в ат-
мосферу.
Давление сжатого воздуха в пределах 0,65...0,8 МПа (6,5...
8,0 кгс/см2) регулируется регулировочным винтом 1 с контргай-
кой 2.
Предохранитель от замерзания (рис. 20.34) испарительного типа,
предназначен для защиты трубопроводов и приборов пневмати-
ческого тормозного привода от замерзания присутствующего в них
конденсата.
Рабочая жидкость, в качестве которой используется этиловый
спирт, заливается через отверстие, закрываемое пробкой 13 с ука-
зателем уровня. Объем заливаемого спирта — 0,2 л. Предохрани-
тель состоит из верхнего 8 и нижнего 4 корпусов, соединенных
друг с другом. Сливное отверстие нижнего корпуса закрыто проб-
кой 1 с уплотнительной прокладкой. В верхнем корпусе <? установ-
лен жиклер 7 для выравнивания давления воздуха при выключе-
нии предохранителя.
482
Рис. 20.33. Предохранитель от замерзания:
7 — пробка; 2, 14 — уплотнительные прокладки; 3 — пружина; 4 — нижний
корпус, 5 — фитиль; 6, 9, 77, 12 — уплотнительные кольца; 7 — жиклер; 8 —
верхний корпус; 10 — шток с рукояткой; 13 — пробка с указателем уровня спирта;
75 — резьбовая вставка; 16 — обойма; 17 — упорное кольцо
При включении предохранителя шток 10 необходимо поднять
вверх. При этом сжатый воздух из компрессора проходит мимо
фитиля 5 и уносит с собой пары спирта, которые смешиваются с
влагой и образуют незамерзающий конденсат. При температуре
окружающего воздуха выше 5 °C шток следует опустить в крайнее
нижнее положение и зафиксировать поворотом рукоятки. Клапан
штока утапливает при этом фитиль, который входит в обойму, и
тем самым прекращается испарение спирта.
Двойной защитный клапан (рис. 20.35) предназначен:
• для разделения магистрали, идущей от компрессора, на два
самостоятельных контура;
• автоматического отключения одного из контуров в случае его
повреждения или нарушения его герметичности;
483
Рис. 20.35. Двойной защитный клапан:
1, 3, 13 — пружины; 2, 5, б — уплотнительные кольца; 4— шайба; 7— крышка; 8 —
регулировочная шайба; 9 — защитный чехол; 10 — центральный поршень; 11 —
корпус; 12 — плоский клапан; 14 — упорный поршень; 75 — пробка; 1—Ш —
выводы
• сохранения сжатого воздуха в обоих контурах в случае по-
вреждения или нарушения герметичности в магистрали, идущей
от компрессора.
Если будет поврежден один контур, то другой контур благодаря
двойному защитному клапану продолжает работать и даже будет
пополняться сжатым воздухом. Сжатый воздух из компрессора
поступает через регулятор давления, предохранитель от замерза-
ния и конденсационный баллон в вывод I, отжимает плоские кла-
паны 12 и через выводы II и III идет в воздушные баллоны соот-
ветствующих тормозных контуров.
Если давление в баллонах контуров превысит допустимое, то
плоские клапаны 12 закроются, поскольку в такой ситуации регу-
лятор давления отключает пневматическую систему тормозов от
компрессора.
При утечке воздуха (например, из вывода III) поршень 10 и
плоский клапан под действием давления в выводе //прижимаются
к упорному поршню 14. Ход его ограничивается упорами крышек.
Плоский клапан остается прижатым пружиной упорного поршня,
пока давление в выводе будет ниже давления, установленного пру-
жиной упорного поршня. И только при давлении в выводе /, боль-
шем установленного, плоский клапан отрывается от поршня 10 и
дает возможность избыточному воздуху пройти в негерметичный
контур.
Двойной защитный клапан при повреждении одного из конту-
ров будет поддерживать в другом контуре давление в пределах
0,56...0,6 МПа (5,6...6,0 кгс/см2).
484
Тройной защитный клапан разделяет поток сжатого воздуха от
компрессора на два основных и один дополнительный контур и
состоит из трех клапанов — 3, 12 и 15 — по клапану на каждый
контур (рис. 20.36). Назначение клапана:
• автоматическое отключение одного из контуров в случае его
повреждения или нарушения его герметичности и сохранения сжа-
того воздуха в остальных контурах;
• сохранение сжатого воздуха во всех контурах в случае повреж-
дения или нарушения герметичности питающей магистрали;
• питание дополнительного контура от двух основных конту-
ров, пока давление не снизится до заданного уровня.
Клапаны основных контуров 5 и 12 установлены внутри право-
го лонжерона рамы автомобиля и соединены с питающей магист-
ралью, идущей от предохранителя от замерзания.
Сжатый воздух поступает в тройной защитный клапан из под-
водящей магистрали, и, когда давление достигает величины, за-
данной усилием пружин 6 и 9, клапаны 3 и 12 открываются. Сжа-
Рис. 20.36. Тройной защитный клапан:
1 — корпус; 2 — колпак; 3, 12 — клапаны основных контуров; 4, 10, 17 — тарелки
пружин; 5, 11, 16 — мембраны; 6, 9, 18 — пружины; 7 — заглушка; 8 — регулиро-
вочный винт; 13, 14 — обратные клапаны; 75 — клапан дополнительного контура;
19 — чашка; 20 — направляющая клапана; 21 — опорная шайба; 22 — пружина
обратного клапана; 23 — толкатель
485
тый воздух поступает через выводы в два основных контура. Одно-
временно сжатый воздух, воздействуя на мембраны 5 и 11, подни-
мает их. После открытия обратных клапанов 13 и 14 сжатый воз-
дух открывает клапан 75 и через вывод поступает в дополнитель-
ный контур.
При неисправности в одном из основных контуров клапан это-
го контура и обратный клапан дополнительного контура закрыва-
ются, предотвращая понижение давления в исправном основном
и дополнительном контурах. При этом давление сжатого воздуха в
исправных контурах поддерживается в пределах 0,55...0,57 МПа
(5,5...5,7 кгс/см2).
При повреждении дополнительного контура в основных конту-
рах давление будет в пределах 0,5...0,52 МПа (5,0...5,2 кгс/см2).
Двухсекционны^ тормозной клапан (рис. 20.37) предназначен для
управления механизмами рабочей тормозной системы автомоби-
ля, а также для управления клапанами привода тормозов прицепа.
Он расположен на кронштейне, который прикреплен к левому лон-
жерону рамы с внутренней стороны, и имеет механический при-
вод. Педаль тормоза через систему тяг и рычагов связана с рыча-
гом тормозного крана. Двухсекционный кран может устанавли-
ваться и на щите передней части кабины.
Тормозной кран имеет две независимые секции, расположен-
ные последовательно (тандемом). Вывод I крана соединен с воз-
душным баллоном передних тормозов, а вывод II — с баллоном
задних тормозов. Воздух выпускается из крана вниз через вывод И
При нажатии на педаль тормоза усилие через упругий элемент 25
передается на верхний поршень 24, и он, опускаясь, закрывает
выпускное отверстие клапана 23, а затем отрывает его от седла.
Через вывод ///сжатый воздух поступает в тормозные камеры зад-
них колес до тех пор, пока сила нажатия на толкатель 7 не уравно-
весится давлением сжатого воздуха на поршень 24 снизу.
За счет повышения давления в выводе /// сжатый воздух через
канал А поступает в полость Б над большим поршнем 22. Этот
поршень имеет большую площадь и уже при небольшом давлении
сжатого воздуха начинает перемещаться вниз. Он давит на малый
поршень 9, который при движении закрывает выпускное окно кор-
пуса 77 клапана, клапан отрывается от седла, и сжатый воздух на-
чинает поступать через вывод IV в тормозные камеры передних
колес. Давление в выводе IV, а также в полости В под малым 9 и
большим 22 поршнями повышается, и силы, действующие на пор-
шни сверху, уравновешиваются. В выводе /^устанавливается дав-
ление, пропорциональное усилию, приложенному водителем к
педали тормоза.
При повреждении контура задних тормозов давление в выводе
/// будет отсутствовать, и усилие от педали тормоза будет переда-
ваться на толкатель малого поршня 72 через шпильку 5. Таким
486
Рис. 20.37. Двухсекционный тормозной кран:
1 — толкатель; 2 — гайка; 3 — тарелка; 4, 10, 14, 21 — уплотнительные кольца;
5 — шпилька; б, 7, 18, 20 — пружины; 8, 13 — опорные кольца; 9 — малый
поршень; 11, 23 — корпусы клапанов; 12 — толкатель малого поршня; 15 —
клапан атмосферного вывода; 16 — упорное кольцо; 17 — корпус атмосферного
вывода; 19 — нижний корпус; 22 — большой поршень; 23 — клапан; 24 — верх-
ний поршень; 25 — упругий элемент; 26 — верхний корпус; 27 — плита; 28 —
защитный чехол; I— V — выводы; А — канал; Б, В — полости
образом, нижняя секция будет управляться механически, а не пнев-
матически и сохранит свою работоспособность.
Если в результате повреждения давление в выводе IV контура
передних колес автомобиля будет отсутствовать, то верхняя сек-
ция тормозного крана будет работать аналогично нижней.
Привод двухсекционного тормозного крана состоит из педали,
на которой закреплен ролик. Этот ролик при нажатии на педаль и
будет воздействовать на толкатель 1 тормозного крана. Зазор меж-
ду нажимным роликом и толкателем крана устраняется регулиро-
вочным болтом с контргайкой.
487
Тормозной кран стояночной тормозной системы управляет пру-
жинными энергоаккумуляторами тормозных механизмов стояноч-
ного и запасного тормозов, а также включает клапаны управления
тормозной системой прицепа. Кран расположен в кабине справа
от сидения водителя. При торможении воздух выводится из крана
в атмосферу через специальный трубопровод.
Во время движения автомобиля, когда стояночная тормозная
система отключена, рукоятка крана 14 (рис. 20.38) находится в
крайнем переднем положении. Сжатый воздух подводится к выво-
ду I. Шток 16 силой пружины опущен вниз, а клапан 22 прижат к
седлу штока. Воздух через отверстия в корпусе 3 и поршне 23 сле-
дящего устройства поступает из вывода I в полость А. Далее через
отверстие в днище поршня 23 он поступает к выводу III, соеди-
ненному магистралью с ускорительным клапаном стояночной и
запасной тормозных систем.
Рис. 20.38. Тормозной кран стояночной тормозной системы:
7, 10 — упорные кольца; 2, 6, .12 — пружины; 3 — корпус; 4, 24 — уплотнительные
кольца; 5 — уравновешивающая пружина; 7 — направляющая пружина; 8 — на-
правляющая штока; 9 — кольцо; 11 — штифт; 13 — крышка; 14 ~ рукоятка; 75 —
колпачок штока; 16 — шток; 17 — ось ролика; 18 — фиксатор рукоятки; 19 —
ролик; 20 — стопорная пластина; 21 — седло штока; 22 — клапан; 23 — поршень
следящего устройства; 7— III — выводы; А — полость
488
При повороте рукоятки колпачок 15 штока поворачивается и,
скользя по винтовым поверхностям кольца 9, перемещается вверх,
поднимая шток 16. Седло 21 штока 16 отрывается от клапана 22, и
пружина 2 поднимает клапан до упора в седло поршня 23. Сжатый
воздух теперь не может пройти от вывода /к выводу III. Из вывода
III воздух через отверстие в клапане 22 выходит в атмосферу через
вывод II до тех пор, пока давление воздуха в полости А не превы-
сит давления уравновешивающей пружины 5. Преодолевая усилие
пружины 5, поршень 23 с клапаном 22 поднимается и прижимает-
ся к седлу штока 21. Выход воздуха в атмосферу прекращается, и
прекращается следящее действие крана.
При промежуточном положении рукоятка крана 14 автомати-
чески возвращается в переднее положение.
Если рукоятку крана переместить в крайнее заднее положение,
то она будет удержана фиксатором 18 и не вернется в исходное
положение без усилия со стороны водителя, который для возврата
должен вытянуть рукоятку. Фиксатор 7<? выйдет из паза пластины,
и рукоятка свободно возвратится в переднее положение.
Тормозной кран с кнопочным управлением (рис. 20.39) предназна-
чен для управления цилиндрами вспомогательной тормозной си-
стемы. Кран такой же конструкции установлен для управления
контуром аварийного растормаживания стояночной тормозной си-
стемы.
Сжатый воздух поступает в кран
через вывод I. При нажатии кноп-
ки Экрана полый толкатель 9опус-
кается и садится торцом на кла-
пан 15, выводы III и //разобщают-
ся. Затем клапан 75 отходит от седла
и соединяет вывод /с выводом ///.
Сжатый воздух проходит через эти
выводы и идет далее к исполни-
тельным механизмам.
Когда водитель отпускает кноп-
ку крана, пружина 13 возвращает
толкатель 9 в исходное положение.
Клапан 75 закрывает седло, и воз-
Рис. 20.39. Кнопочный тормозной
кран:
1, 11, 12 — упорные кольца; 2 — корпус;
3 — фильтр; 4 — тарелка пружины; 5, 10,
14, 18 - уплотнительные кольца; 6 — втул-
ка; 7 — защитный чехол; 8 — кнопка; 9 —
толкатель; 13 — пружина; 15 — клапан; 16 —
стержень клапана; 17— направляющая кла-
пана; I— III — выводы; А — отверстие
489
дух больше не поступает в вывод III. Отверстие А в толкателе 9
открывает путь, по которому сжатый воздух из вывода III через
вывод II уходит в атмосферу, освобождая исполнительные меха-
низмы от давления сжатого воздуха.
Клапан ограничения давления (рис. 20.40) предназначен для умень-
шения давления сжатого воздуха в тормозных камерах тормозных
механизмов передней оси автомобиля при торможении с малой
интенсивностью и, кроме того, служит для быстрого выпуска воз-
духа из тормозных камер при растормаживании. Клапан ограни-
чения давления играет роль регулятора тормозных сил для тормоз-
ных механизмов передней оси автомобиля. Его характеристика близ-
ка к характеристике изменения нагрузки на переднюю ось при
торможении. Клапан ограничения давления устанавливают в кон-
туре привода тормозных механизмов передней оси вслед за тор-
мозным краном.
При нажатии на педаль тормоза сжатый воздух поступает в вы-
вод II и давит на малый ступенчатый поршень 5, который вместе с
клапанами 2 и 6 перемещается вниз. Большой поршень 8 остается
неподвижным, но только до тех пор, пока давление в выводе II не
Рис. 20.40. Клапан ограничения давления:
1 — клапан атмосферного вывода; 2 — выпускной клапан; 3 — стержень клапанов;
4 — корпус; 5 — малый ступенчатый поршень; 6 — впускной клапан; 7 — уравно-
вешивающая пружина; 8 — большой поршень; 9, 12, 15 — уплотнительные коль-
ца; 10 — крышка; 11 — регулировочная шайба; 13 — опорная шайба; 14 — упор-
ное кольцо; 16— пружина; I— III— выводы
490
достигнет величины, заданной уравновешивающей пружиной 7.
Выпускной клапан 2 закрывает атмосферный вывод ///, а впуск-
ной клапан 6 отрывается от седла в малом поршне. Сжатый воздух
при этом поступает к выводу /, а из него в тормозные камеры
передних колес. Это будет продолжаться до тех пор, пока давление
его на нижний торец поршня 5 не станет равным давлению на
верхний его торец, меньший по площади. Клапан 6 при этом за-
крывает отверстие в малом поршне.
В выводе I давление будет меньше давления в выводе II. Такое
положение сохранится до тех пор, пока давление в выводе Пне дос-
тигнет определенного давления, при котором в работу включается
большой поршень 8. Этот поршень увеличивает силу, действующую
на верхний торец поршня 5. При дальнейшем повышении давления
в выводе //разность давления в выводах /и //будет уменьшаться, а
при достижении заданного уровня давление в выводах /и //сравня-
ется. Таким образом осуществляется следящее действие крана.
При растормаживании автомобиля давление в выводе /умень-
шается, поршни 5 и 8 вместе с клапанами 6 и 2 перемещаются
вверх. Впускной клапан 6 закрывается, выпускной клапан 2 от-
крывается, и сжатый воздух через вывод /// выходит в атмосферу.
Регулятор тормозных сил (рис. 20.41) автоматически регулирует
давление сжатого воздуха, подводимого к тормозным камерам зад-
них колес при торможении, в соответствии с действующей осевой
нагрузкой.
Установка регулятора тормозных сил. Регулятор
тормозных сил крепится к поперечине рамы автомобиля. К рыча-
гу регулятора присоединяется тяга, которая при помощи упругого
элемента соединяется с кронштейном, закрепленным на кожухе
заднего моста.
Если задний мост или рессоры снимались для ремонта или за-
мены, то необходимо установить требуемое давление в тормозных
камерах задних колес, регулируя длину тяги.
Рычаг управления регулятором через тягу и упругий элемент с
помощью специальной штанги соединен с балкой моста. Соеди-
нение выполнено так, что перекосы и перемещения моста во вре-
мя торможения на неровных дорогах не отражаются на правиль-
ном регулировании тормозных сил. Регулятор установлен в верти-
кальном положении. Упругий элемент предохраняет регулятор от
повреждений при движении по неровным дорогам.
При торможении сжатый воздух подводится к выводу /регуля-
тора и давит на поршень 19, опуская его вниз. Одновременно по
трубке I сжатый воздух поступает под поршень 25, поднимая его
вверх и прижимая к толкателю 20 через шаровую пяту 24. Положе-
ние пяты и рычага 21 зависит от осевой нагрузки. Происходит
фиксация толкателя 20. Когда поршень 19 опускается, клапан 18
прижимается к толкателю и закрывает в нем отверстие, разобщая
491
Рис. 20.41. Регулятор тормозных сил:
1 — соединительная трубка; 2, 7 — уплотнительные кольца; 3 — нижний корпус;
4 — клапан атмосферного вывода; 5 — вал рычага; 6, 13 — стопорные кольца; 8 —
кольцевая пружина; 9 — шайба; 10 — вставка с ребрами; 11 — ребро поршня; 12 —
манжета; 14 — верхний корпус; 75 — опорная шайба; 16 - - стержень клапана;
17 — пружина; 18 — клапан; 19 — верхний поршень; 20 — толкатель; 27 — рычаг;
22 — мембрана; 23, 26 — направляющие; 24 — шаровая пята; 25 — нижний пор-
шень; I— III — выводы; А — полость
вывод II с атмосферным выводом III. Затем клапан 18 под давле-
нием толкателя 20 отрывается от седла в поршне 19. Сжатый воз-
дух из вывода / через открывшееся отверстие поступает к выво-
ду II и далее к тормозным камерам задних колес.
Одновременно сжатый воздух поступает в полость А и через
мембрану 22 давит на поршень 19 снизу. При определенном дав-
лении поршень 19 начинает подниматься. Подъем происходит до
момента посадки клапана 18 на седло поршня, после чего прекра-
щается поступление сжатого воздуха к выводу II. Так реализуется
следящее действие регулятора.
Активная площадь верхней стороны поршня всегда постоянна,
а нижняя меняется из-за изменения положения наклонных ребер
движущегося поршня 19 по отношению к неподвижной вставке 10.
Это положение зависит от положения рычага 21 и толкателя 20,
связанного с поршнем через пяту 24. Положение рычага 21, в свою
492
очередь, зависит от взаимного расположения балки моста и рамы
автомобиля, на которой закреплен регулятор тормозных сил. При
минимальной осевой нагрузке разность давления сжатого воздуха
в выводах I и II наибольшая, а при максимальной — давление
выравнивается.
При растормаживании автомобиля давление в выводе I падает.
Поршень 19 вместе с мембраной 22 перемещается вверх и отрыва-
ет клапан от седла толкателя 20. Сжатый воздух из вывода //выхо-
дит в атмосферу через отверстие в толкателе и вывод ///.
При полностью нажатой тормозной педали и давлении в тор-
мозной системе 0,65...0,8 МПа (6,5...8,0 кгс/см2) на порожнем ав-
томобиле давление в тормозных камерах должно быть 0,3... 0,35 МПа
(3,0... 3,5 кгс/см2). При полной загрузке автомобиля давление в тор-
мозных камерах должно быть равно давлению в тормозной системе.
Упругий элемент регулятора тормозных сил предохраняет регу-
лятор от повреждений при движении на неровных дорогах в слу-
чае перемещения моста автомобиля выше предела допустимого хода
рычага регулятора. Упругий элемент установлен на левом кронш-
тейне тормозной камеры. Ось его наконечника совпадает с осью
симметрии моста.
При сильных толчках и вибрациях, а также при перемещении
моста за пределы допустимого хода рычага регулятора стержень
элемента, преодолевая усилие пружины, поворачивается в корпу-
се. При этом тяга, соединяющая упругий элемент с регулятором
тормозных сил, остается неподвижной, а шаровой палец, вверну-
тый в стержень, поворачивается в наконечнике тяги.
После прекращения действия силы, отклоняющей стержень, пос-
ледний под действием пружины возвращается в исходное положе-
ние.
Ускорительный клапан (рис. 20.42) служит для уменьшения вре-
мени срабатывания привода запасного тормоза. Он сокращает длину
магистрали впуска сжатого воздуха из воздушного баллона в ци-
линдры пружинных энергоаккумуляторов и выпуска воздуха из них
непосредственно через ускорительный клапан в атмосферу. Уста-
навливается на внутренней стороне правого лонжерона рамы ав-
томобиля как можно ближе к энергоаккумуляторам.
Сжатый воздух поступает в пружинные энергоаккумуляторы из
воздушных баллонов через вывод /и открытый впускной клапан 11.
Вывод // соединен с тормозным краном стояночной тормозной
системы, и давление в нем зависит от положения рукоятки тор-
мозного крана. Вывод /// соединен с цилиндрами энергоаккуму-
ляторов.
При отсутствии давления в выводе II поршень 9 находится в
верхнем положении. Впускной клапан 11 закрыт пружиной 4, а
выпускной клапан 7 открыт, и через него энергоаккумуляторы со-
общаются с атмосферой через вывод IV. Когда сжатый воздух по-
493
Рис. 20.42. Ускорительный клапан:
1 — клапан атмосферного вывода; 2 — корпус; 3 — направляющая; 4 — пружина;
5 — обойма; 6 — корпус клапанов; 7 — выпускной клапан; 8 — уплотнение порш-
ня; 9 — поршень; 10 — пустотелый шток; 11 — впускной клапан; 12 - - упорное
кольцо; I— IV — выводы; А — полость
ступает к выводу II, он идет и в полость А. Под действием сжатого
воздуха поршень 9 опускается, закрывает выпускной клапан 7 и
открывает впускной клапан 11.
Необходимую пропорциональность управляющего и выходно-
го давлений обеспечивает поршень 9. Когда в выводе ///давление
станет пропорциональным давлению в выводе //, поршень 9 под-
нимется вверх и впускной клапан 11 закроется пружиной 4. При
снижении давления в управляющей магистрали, т. е. в выводе //,
поршень 9 за счет более высокого давления в выводе /// переме-
щается вверх и отрывается от выпускного клапана 7. Этот клапан
открывается, выпуская в атмосферу через вывод IV и клапан 1
сжатый воздух.
Вспомогательная тормозная система (моторный тормоз). Дей-
ствие вспомогательного (моторного) тормоза основано на пере-
крытии системы выпуска отработавших газов. Для этой цели пе-
ред глушителем установлена заслонка. На выступающем конце оси
заслонки закреплен рычаг, соединенный со штоком пневматичес-
кого цилиндра. При движении автомобиля заслонка расположена
параллельно потоку отработавших газов.
При включении вспомогательного тормоза заслонка поворачи-
вается на 90°, перекрывая поток отработавших газов. Создается
сопротивление выходу отработавших газов. Это противодавление
494
увеличивает сопротивление движению поршней в цилиндрах дви-
гателя, частота вращения коленчатого вала уменьшается, повыша-
ется сопротивление движению автомобиля, и он теряет скорость.
Заслонка управляется пневматическим цилиндром, состоящим
из корпуса 1 (рис. 20.43) и крышки 4. Крышка цилиндра имеет
проушину для шарнирного соединения с кронштейном. Для гер-
метичности между крышкой и цилиндром установлено уплотни-
тельное кольцо 2. С другого края к цилиндру приварено днище с
отверстием для прохода штока 9 поршня, состоящего из днища 5 и
упора 8. Шток приварен к поршню. В цилиндре поршень уплот-
нен специальным уплотнительным кольцом 3. Включается вспо-
могательный тормоз кнопкой в кабине водителя.
При включении тормоза сжатый воздух поступает в цилиндр.
Создается давление на поршень (рис. 20.43, б), и он перемещает-
ся. Выдвигаемый из цилиндра шток при помощи рычага повора-
чивает на 90° заслонку в трубе глушителя. При движении поршня
пружина упора 6 и пружина поршня 7 сжимаются. Заслонка из
положения «Открыто» поворачивается в положение «Закрыто».
При выключении вспомогательного тормоза пружины 6 и 7
возвращают поршень в исходное положение (рис. 20.43, а), вытес-
Рис. 20.43. Пневматический цилиндр вспомогательного тормоза:
а — исходное положение; б — положение при торможении; 1 — корпус цилиндра;
2 — уплотнительное кольцо; 3 — уплотнительное кольцо поршня; 4 — крышка
цилиндра; 5 — днище поршня; 6 — пружина упора; 7 — пружина поршня; 8 —
упор; 9 — шток поршня; 10 — днище цилиндра
495
няя сжатый воздух в атмосферу. Заслонка в трубе глушителя пово-
рачивается из положения «Закрыто» в положение «Открыто».
Пневматический цилиндр прекращения подачи топлива служит для
прекращения подачи топлива при работе вспомогательной систе-
мы торможения. Сблокированный привод обеспечивает одновре-
менность включения вспомогательного тормоза и прекращения
подачи топлива. Подача топлива выключается той же кнопкой крана
управления при помощи пневматического цилиндра, воздейству-
ющего на рычаг топливного насоса.
Устройство состоит из цилиндра 5 (рис. 20.44), крышки цилин-
дра 1 и поршня. Поршень в сборе состоит из днища поршня 4,
упора 7 и штока 8, приваренного к поршню. Под крышкой уста-
новлено уплотнительное кольцо 2, обеспечивающее герметичное
соединение крышки и цилиндра. Поршень также имеет уплотни-
тель 3. Под поршнем имеется пружина 6, возвращающая поршень
в исходное положение.
При нажатии на кнопку крана управления вспомогательным
тормозом воздух поступает в надпоршневое пространство и пере-
мещает поршень вместе со штоком. Шток перемещает рычаг и
прекращает подачу топлива. Пружина 6 при этом сжимается
(рис. 20.44, б).
Рис. 20.44. Пневматический цилиндр прекращения подачи топлива:
а — исходное положение; б — положение при торможении; 7 — крышка цилинд-
ра; 2 — уплотнительное кольцо; 3 — уплотнитель поршня; 4 — днище поршня;
5 — цилиндр; 6 — пружина; 7 — упор; 8 — шток
496
При отпускании кнопки воздух из цилиндра выходит через кран
в атмосферу, шток с поршнем под действием возвратной пружины
возвращается в исходное положение (рис. 20.44, а) и поворачивает
рычаг подачи топлива в первоначальное положение.
Двухмагистральный клапан предназначен для наполнения одной
из магистралей от двух других. С одной стороны к клапану подве-
дена магистраль от тормозного крана с ручным управлением, с
другой — от крана аварийного пневматического растормаживания
стояночного тормоза. Выходящая магистраль соединена с пружин-
ными энергоаккумуляторами тормозных механизмов задних ко-
лес. Двухмагистральный клапан устанавливают внутри правого лон-
жерона рамы.
Клапан состоит из корпуса 1 (рис. 20.45, а), крышки корпуса 4
и уплотнителя 2. Вывод Б клапана соединен с энергоаккумулято-
рами, вывод В — с ускорительным клапаном, вывод А — с краном
аварийного растормаживания.
При подводе сжатого воздуха к выводу А он прижимает уплот-
нитель к правому седлу и проходит к выводу Б (рис. 20.45, б).
Рис. 20.45. Двухмагистральный клапан:
а — исходное положение; б — подвод воздуха от ускорительного клапана; в —
подвод воздуха от крана аварийного растормаживания; 7 — корпус; 2 — уплотни-
тель; 3 — уплотнительное кольцо; 4 — крышка; Л, Б, В — выводы
17 Пехальский
497
Рис. 20.46. Клапан контрольного
вывода:
1 — корпус; 2 — пружина; 3 — клапан;
4 — петля; 5 — пластмассовый колпа-
чок
При подводе сжатого возду-
ха к выводу В он прижимает уп-
лотнитель к левому седлу и про-
ходит к выводу Б (рис. 20.45, в).
Клапан контрольного вывода
предназначен для контроля дав-
ления в различных точках тор-
мозной системы, а также для от-
бора сжатого воздуха (рис. 20.46).
На базовом автомобиле КамАЗ
установлено пять клапанов кон-
трольного вывода:
• в контурах стояночного и
запасного тормозов на воздуш-
ных баллонах;
• в контуре подвода сжатого воздуха к пружинным энергоакку-
муляторам на правой нижней косынке лонжерона;
• в контуре подвода воздуха к задним тормозам на левой ниж-
ней косынке лонжерона;
• в контуре подвода воздуха к передним тормозам на ограничи-
теле давления в воздушном баллоне посторонних потребителей сжа-
того воздуха.
Для измерения давления или отбора сжатого воздуха нужно от-
вернуть пластмассовый колпачок 5 и навернуть на клапан нако-
нечник шланга. При этом конический клапан 5, прижимаемый
пружиной 2 к седлу, открывается, и воздух через отверстие внутри
него поступает в шланг.
Клапан быстрого растормаживания служит для уменьшения вре-
мени срабатывания пружинных энергоаккумуляторов стояночной
тормозной системы за счет сокращения пути движения сжатого
III
Рис. 20.47. Клапан быстрого рас-
тормаживания:
1 — корпус; 2 — крышка; 3 — мембра-
на; 4 — уплотнительное кольцо; I—
III — выводы
воздуха из их цилиндров в окру-
жающую среду (рис. 20.47).
Во время движения автомоби-
ля сжатый воздух через вывод I
давит на мембрану 3, которая,
опускаясь, закрывает вывод IIIдля
сообщения с окружающей средой,
а воздух через выводы //поступа-
ет в полости пружинных энерго-
аккумуляторов.
При торможении автомобиля
стояночной (запасной) тормозной
системой воздух из вывода / вы-
пускается в окружающую среду,
мембрана 3 поднимается в верх-
нее положение, перекрывая вы-
498
вод I. Через открывшийся вывод III сжатый воздух из цилиндров
энергоаккумуляторов выходит в атмосферу.
Датчик падения давления (рис. 20.48, а) предназначен для замы-
кания электрической цепи с целью включения электрических лам-
почек и звукового сигнала аварийной сигнализации при падении
давления в воздушных баллонах ниже допустимого предела. Дат-
чики устанавливают на воздушных баллонах всех контуров пнев-
матического привода.
Датчик состоит из корпуса 7, закрытого изолятором 3, мембра-
ны 7 внутри корпуса, неподвижного 2 и подвижного 6 контактов.
На изоляторе 3 устроен вывод 4, соединенный электропроводом с
лампочками и звуковым сигнализатором на щитке приборов.
Когда давление сжатого воздуха в баллоне достигает 0,45...
0,55 МПа (4,5...5,5 кгс/см2), мембрана прогибается и через толка-
тель воздействует на подвижный контакт. Этот контакт преодоле-
вает усилие пружины, отходит от неподвижного контакта и разры-
вает электрическую цепь. Замыкание контактов, а следовательно,
включение сигнализаторов и зуммера происходит, когда давление
падает ниже указанного предела.
Датчик включения сигналов торможения (рис. 20.48, б) пред-
ставляет собой пневмоэлекгрический выключатель, предназначен-
ный для замыкания цепи электрических ламп при торможении.
Датчик имеет замыкающие контакты. При подводе сжатого возду-
ха под мембрану она прогибается. При давлении 0,01 ...0,05 МПа
Рис. 20.48. Пневматические датчики:
а — падения давления; б — включения сигнала торможения; 1 — корпус; 2 — не-
подвижный контакт; 3 — изолятор; 4 — вывод; 5 — пружина; 6 — подвижный
контакт; 7 — мембрана; 8 — толкатель
499
Рис. 20.49. Тормозная камера пе-
редних колес:
1 — бобышка; 2 — крышка; 3 — мемб-
рана; 4 — опорный диск; 5 —.возврат-
ная пружина; 6 — хомут; 7 — шток; 8 —
корпус; 9 — контргайка; 10 — вилка;
11 — фланец; 12 — болт
(0,1...0,5 кгс/см2) контакты
электрической цепи датчика за-
мыкаются. При уменьшении
давления ниже указанного пре-
дела контакты размыкаются.
Тормозные камеры передних
колес приводят в действие тор-
мозные механизмы переднего
моста при включении контура
рабочей тормозной системы.
Тормозная камера состоит из
корпуса 8 (рис. 20.49) и крыш-
ки 2, между которыми установ-
лена мембрана 3. Крышка с кор-
пусом соединяется хомутом 6.
Под мембраной находится шток 7
с приваренным к нему опорным
диском 4. Шланг высокого дав-
ления присоединяется на резьбе
к бобышке 1 крышки. Мембрана
нагружена конической пружи-
ной 5. Шток камеры заканчива-
ется резьбой, на которую навернута вилка 10 с контргайкой 9. Вил-
ка соединяется с регулировочным рычагом пальцем. Полость под
мембраной сообщается с атмосферой через дренажные отверстия в
корпусе.
При торможении сжатый воздух по шлангу высокого давления
подается через бобышку 1 в полость между крышкой и мембра-
ной, которая прогибается под давлением воздуха и давит на опор-
ный диск. Усилие от диска через шток, вилку и палец передается
на регулировочный рычаг и поворачивает разжимной кулак. Ку-
лак прижимает тормозные колодки к барабану с силой, пропорцио-
нальной давлению поданного в камеру сжатого воздуха.
Тормозная камера болтами 12 крепится к кронштейну тормоз-
ного диска.
Тормозные камеры задних колес с пружинными энергоаккумуля-
торами приводят в действие тормозные механизмы колес заднего
моста при включении контура рабочей тормозной системы.
Тормозные механизмы задних колес действуют также от сто-
яночной и запасной тормозных систем. При включении рабо-
чей тормозной системы торможение происходит за счет давле-
ния сжатого воздуха на мембраны тормозных камер, а при вклю-
чении стояночной тормозной системы торможение осуществля-
ется за счет давления силовых пружин энергоаккумуляторов, ци-
линдры которых закреплены болтами на фланцах крышек мем-
бранных тормозных камер. В последнем случае на штоки тор-
500
мозных камер действуют толкатели поршней энергоаккумуля-
торов.
При включении запасной тормозной системы тормозные меха-
низмы также приводятся в действие силовыми пружинами энерго-
аккумуляторов.
При движении автомобиля сжатый воздух из баллона постоян-
но подводится в цилиндр энергоаккумулятора 7 (рис. 20.50) под
поршень 5. Поршень с толкателем 4 находится в верхнем положе-
нии, а силовая пружина 8 полностью сжата. Стояночная тормоз-
ная система выключена.
При затормаживании автомобиля рабочей тормозной системой
сжатый воздух из двухсекционного тормозного крана подается че-
рез другой вывод в полость мембраны 16 тормозной камеры 1.
Мембрана через опорный диск 17 давит на шток 19 тормозной
камеры, который поворачивает регулировочный рычаг вала с раз-
жимным кулаком и прижимает колодки к тормозным барабанам.
При выпуске воздуха возвратная пружина 20 возвращает шток и
мембрану в исходное положение.
При затормаживании автомобиля стояночной тормозной сис-
темой сжатый воздух из полости под поршнем 5 выходит в окру-
жающую среду, освобождая от давления силовую пружину 8. Те-
перь поршень 5 под действием пружины 8 движется вниз и пере-
мещает вниз толкатель 4, который через подпятник 2 давит на
мембрану тормозной камеры 16, которая, в свою очередь, через
шток 19 приводит в работу тормозной механизм.
При выключении стояночной
тормозной системы сжатый воз-
дух подается в полость под пор-
шень 5 цилиндра энергоаккуму-
лятора 7. Под давлением возду-
ха поршень поднимается, сжи-
Рис. 20.50. Тормозная камера зад-
них колес с пружинным энергоак-
кумулятором:
1 — корпус тормозной камеры; 2— под-
пятник; 3 — уплотнительное кольцо; 4—
толкатель; 5 — поршень; 6 — манжета;
7 — цилиндр энергоаккумулятора; 8 —
силовая пружина; 9 — винт; 10 — бо-
бышка; 11 — патрубок цилиндра; 12 —
дренажная трубка; 13 — упорный под-
шипник; 14 — фланец-крышка; 15 —
патрубок тормозной камеры; 16 — мем-
брана тормозной камеры; 17 — опор-
ный диск; 18— колпачковая гайка; 19 —
шток; 20 — возвратная пружина; 21 —
болт; 22 — фланец
501
мая силовую пружину 8. Одновременно с поршнем поднимается
толкатель 4, освобождая мембрану 16 и шток 19 тормозной каме-
ры, которые под действием возвратной пружины 20 занимают пер-
воначальное положение, растормаживая автомобиль.
Тормозные механизмы барабанного типа с двумя внутренними
колодками установлены на всех колесах автомобиля КамАЗ, при-
чем на колесах задней тележки механизмы общие для рабочей,
стояночной и запасной тормозных систем. Тормозные колодки
смонтированы на штампованных суппортах, установленных на
фланцах поворотных цапф передней оси и фланцах картеров сред-
него и заднего мостов. К суппорту прикреплен кронштейн осей
колодок. На эксцентриковые оси свободно опираются тормозные
колодки с прикрепленными к ним фрикционными накладками пе-
ременной толщины. Тормозные колодки стальные сварные с дву-
мя ребрами. В ребрах колодок установлены опорные ролики, ко-
торые уменьшают трение между колодками и разжимным кулаком
и улучшают эффективность торможения. При торможении колод-
ки 6 (рис. 20.51) прижимаются к внутренней поверхности тормоз-
ного барабана 2. В расторможенном состоянии колодки возвраща-
ются в исходное положение стяжными пружинами 5.
Рис. 20.51. Задний тормоз:
7 _ ступица заднего колеса; 2 — тормозной барабан; 3 — чека, 4 — накладка осей
колодок; 5 — пружина, 6 — колодка, 7 — накладка, 8 — ось колодки; 9 — усили-
тельная накладка осей колодок, 10 — щиток; 11 — тормозная камера; 12 — регу-
лировочный рычаг; 13 — балка моста, 14 — суппорт; 15 — фланец суппорта; 16 —
разжимной кулак, 17 — ролик
502
На кронштейне вала разжимного кулака 16 установлена тор-
мозная камера 11. Шлицевой конец вала разжимного кулака с по-
мощью регулировочного рычага 12 червячного типа соединен со
штоком тормозной камеры. Регулировочный рычаг предназначен
для изменения зазоров между колодками 6 и тормозным бараба-
ном 2 по мере износа фрикционных накладок 7. При торможении
шток тормозной камеры поворачивает регулировочный рычаг.
Тормозной барабан изготовлен из серого чугуна и укреплен на
ступице колеса 1. Внутренний диаметр тормозного барабана 400 мм,
ширина рабочей поверхности передних и задних барабанов одина-
кова — 120 мм. Барабан в сборе со ступицей статически отбалан-
сирован приваркой стальных пластин к наружной поверхности ба-
рабана. Для предохранения тормозного механизма от попадания в
него смазки из ступицы имеется маслоуловитель.
Тормозные механизмы колес передней оси и задней тележки
приводятся в действие диафрагменными тормозными камерами.
Одинарный защитный клапан предохраняет тормозной привод
автомобиля от потери сжатого воздуха в случае повреждения со-
единительных магистралей, связывающих автомобиль с прицепом,
и сохраняет давление сжатого воздуха у тягача не менее 0,55 МПа
(5,5 кгс/см2).
Одинарный защитный клапан состоит из корпуса 1 (рис. 20.52),
крышки корпуса 9, мембраны 11 перепускного клапана, порш-
ня 6, пружины 7 поршня и обратного клапана 2 с пружиной 3.
Корпус клапана имеет два вывода, разделенные перегородкой.
Вывод /соединен с подводящей магистралью, по которой подает-
ся сжатый воздух. Вывод II соединен с питающей магистралью
прицепа. Вывод /через канал Б сообщается с кольцевой полостью
под мембраной. Эта полость через отверстие А соединена с седлом
обратного клапана. Мембрана 11
сверху через поршень 6 нагружена
пружиной 7. Давление пружины ре-
гулируется болтом 10.
Подаваемый через вывод /сжа-
тый воздух давит на мембрану сни-
зу. Когда это давление достигает
величины 0,55 МПа (5,5 кгс/см2),
Рис. 20.52. Одинарный защитный
клапан:
1 — корпус; 2 — обратный клапан, 3 — пру-
жина обратного клапана, 4 — направляю-
щая обратного клапана, 5 — упорное коль-
цо, 6 — поршень; 7 — пружина, 8 — тарел-
ка пружины; 9 — крышка; 10 — регули-
ровочный болт; 11 — мембрана, I, II —
выводы, А — отверстие; Б — канал
503
воздух поднимает мембрану, сжимая пружину 7, и через отверст ие
А поступает к обратному клапану 2. Под давлением сжатого возду -
ха обратный клапан, сжимая пружину 3, отходит от седла и про-
пускает сжатый воздух в тормозную систему прицепа.
В случае падения давления сжатого воздуха в выводе I ниже
допустимого предела пружина 7 через поршень 6 прижимает мем-
брану 11 к седлу перепускного клапана, разобщая выводы I и II.
Обратный клапан в это время закрывается.
Клапан управления тормозной системой прицепа с двухпроводным
приводом подает воздух в управляющую магистраль тормозной си-
стемы прицепа и, кроме того, включает тормозную систему при-
цепа с однопроводным приводом.
Вывод / клапана (рис. 20.53) соединен с секцией двухсекцион-
ного тормозного крана контура передних колес, вывод II—с тор-
мозным краном стояночной тормозной системы, вывод III — с
секцией двухсекционного тормозного крана контура задних ко-
лес, вывод IV— с управляющей магистралью прицепа, вывод V—
Рис. 20.53. Клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным
приводом:
1— мембрана; 2, 5, 11, 17, 22 - уплотнительные кольца; 3— корпус клапана; 4 —
верхний корпус; 6 — большой верхний поршень; 7 — малый верхний поршень;
8 — тарелка пружины; 9 — регулировочный винт; 10, 15 — пружины; 12 — кони-
ческая пружина; 13, 18 — упорные кольца; 14 — клапан; 16 — средний поршень;
19 — нижний поршень; 20 — нижний корпус; 21 — корпус атмосферного вывода;
23 — гайка; 24 — шайба; 25 — средний корпус; I— VI — выводы
504
через одинарный защитный клапан с воздушными баллонами,
вывод VI служит для выпуска воздуха в атмосферу.
При отсутствии торможения сжатый воздух поступает к выво-
дам II и V и давит сверху на мембрану 1. Снизу он давит на сред-
ний поршень 16. Нижний поршень 19 находится внизу. Выводы
IV и VI сообщаются через открытое центральное отверстие в кор-
пусе клапана 3 и поршне 19.
При затормаживании сжатый воздух от тормозного крана по-
ступает к выводу III и заставляет поршни 6 и 7 одновременно
опускаться. Малый поршень 7, опускаясь, садится седлом на кла-
пан 14, перекрывая атмосферный вывод в нижнем поршне и от-
рывая клапан 14 от среднего поршня 16.
Сжатый воздух из вывода V поступает к выводу IV и в магист-
раль прицепа. Воздух к выводу /Ибудет поступать до тех пор, пока
давление в полости под поршнями 6 и 7 не станет равным давле-
нию сжатого воздуха у вывода III. Клапан 14 под действием пру-
жинй 75 перекроет путь воздуху из вывода V к выводу IV. Таким
образом осуществляется следящее действие клапана.
При растормаживании подача воздуха к выводу III прекраща-
ется, и сжатый воздух через открывшийся тормозной кран выхо-
дит в окружающую среду. Пружина 12 и сжатый воздух в выводе
IV поднимают вверх большой верхний поршень 6 вместе с малым
поршнем 7. Седло малого верхнего поршня отходит от клапана 14,
и вывод IV сообщается с атмосферным выводом VI через канал в
нижнем поршне 19.
Если сжатый воздух подводится к выводу /от другой секции тор-
мозного крана, то он поступает под мембрану 7, заставляя поршень 19
подниматься вместе с поршнем 16 и клапаном 14. Клапан 14 доходит
до седла в малом верхнем поршне 7, закрывает атмосферный вывод и
отходит от седла среднего поршня 16. Воздух из вывода ^поступает к
выводу IV и в магистраль прицепа. Когда давление воздуха на сред-
ний поршень 16 сверху уравновесится давлением на мембрану снизу,
клапан 14 перекроет доступ сжатого воздуха из вывода Vk выводу VI,
выполняя таким образом следящее действие.
Когда сжатый воздух из вывода I выходит в атмосферу через
тормозной кран, давление под мембраной уменьшается, и поршни
76 и 19 опускаются. Клапан 14 отходит от седла в поршне 7. При
этом вывод IV соединяется с выводом VI через канал в нижнем
поршне.
Если сжатый воздух одновременно подводится к выводам III и
I, большой 6 и малый 7 верхние поршни перемещаются вниз, а
поршни 16 и 19 поднимаются.
При включении стояночной тормозной системы давление в вы-
воде II и над мембраной 7 уменьшается. Под действием сжатого
воздуха из вывода V средний поршень 76 вместе с нижним порш-
нем 19 поднимаются.
505
Управляющая магистраль прицепа заполняется через вывод IV
и растормаживается при выпуске сжатого воздуха из вывода I в
окружающую среду через тормозной кран в момент, когда давле-
ние под мембраной падает, и нижний поршень 19 вместе со сред-
ним поршнем 16 перемещаются вниз. Клапан 14 отходит от седла
в поршне 7, сообщая вывод IV с атмосферным выводом VI через
полый нижний поршень.
Если воздух подводится к выводу III или одновременно к выво-
дам III и /, давление в выводе VI превышает давление сжатого
воздуха в выводе II, чем обеспечивается опережающее действие
тормозной системы прицепа. Регулировку опережающего включе-
ния тормозной системы прицепа производят регулировочным вин-
том 9.
Клапан управления тормозной системой прицепа с однопроводным
приводом выпускает сжатый воздух из соединительной магистрали
тормозной системы прицепа, а также ограничивает заданным уров-
нем давление сжатого воздуха, поступающего в тормозную систе-
му прицепа. Это позволяет предотвратить самозатормаживание при-
цепа при колебаниях давления сжатого воздуха в пневматическом
приводе автомобиля.
Клапан состоит из корпуса 26 (рис. 20.54), верхней 20 и ниж-
ней 5 крышек, толкателя 15 с мембраной 21 и пружиной 18, ниж-
него поршня 9, ступенчатого поршня 25, впускного 8 и выпускно-
го 11 клапанов с седлом выпускного клапана 12, уплотнительных
и упорных колец.
Полость над мембраной соединена с атмосферой, а полость под
мембраной — с выводом корпуса IV Мембрана 21 закреплена на
толкателе 15 в корпусе 26 и под действием пружины 18 стремится
переместить толкатель вниз. Толкатель установлен в цилиндри-
ческих отверстиях корпуса 26 и ступенчатого поршня 25. Толка-
тель пустотелый. В расточке нижней части толкателя установлено
седло 12 выпускного клапана. В кольцевую канавку толкателя ус-
тановлено упорное кольцо, ограничивающее его перемещение при
ходе вниз до упора в корпус и при перемещении вверх до упора в
поршень 25. Ступенчатый поршень 25 перемещается в цилиндри-
ческих отверстиях корпуса и опоры поршня 23, установленной на
корпусе на четырех болтах.
При движении автомобиля сжатый воздух подается из воздуш-
ных баллонов к выводу I, а затем через канал Б в полость над
ступенчатым поршнем 25. Пружина 18 через тарелку 19 удержива-
ет мембрану 21 в нижнем положении.
При опущенной мембране полый толкатель 75 удерживает вы-
пускной клапан 77 закрытым, а впускной клапан 8 — открытым.
За счет этого сжатый воздух из вывода I проходит через впускной
клапан 8 в вывод II и в соединительную магистраль прицепа. Ког-
да в выводе II давление сжатого воздуха достигает величины, на
506
17
III
Рис. 20.54. Клапан управления тормозами прицепа с однопроводным
приводом:
1 — контргайка; 2 — регулировочный винт; 3, 19 — тарелки; 4, 10, 18 — пружины;
5 — нижняя крышка; 6, 13, 24 — уплотнительные кольца; 7, 16— упорные кольца;
8 — впускной клапан; 9 — нижний поршень; 11 — выпускной клапан; 12 — седло
выпускного клапана; 14, 22 — кольцевые пружины; 75 — толкатель; 17 — защит-
ный колпачок; 20 — верхняя крышка; 21 — мембрана; 23 — опора; 25 — ступен-
чатый поршень; 26 — корпус; I— IV — выводы; А, Б — каналы
которую отрегулирован клапан с помощью регулировочного вин-
та 2, поршень 9 преодолевает усилие пружины 4 и опускается.
Клапан 8 прижимается к седлу в поршне и разобщает выводы I
и II.
При затормаживании автомобиля сжатый воздух от клапана уп-
равления двухпроводной тормозной системой подается к выводу
IV, заполняет полость под мембраной 21 и поднимает ее вместе с
толкателем 15, сжимая пружину 18. Поднимаясь, полый толка-
тель /5 открывает выпускной клапан 11. Как только откроется вы-
507
пускной клапан, сжатый воздух из соединительной магистрали при-
цепа через вывод 77, выпускной клапан 77, канал в толкателе 15 и
вывод III в крышке 20, отгибая края защитного колпачка 77, выхо-
дит в окружающую среду. Сжатый воздух будет выходить до тех
пор, пока давление в полости под мембраной 21 и давление в по-
лости под ступенчатым поршнем 25 не уравняются давлением в
полости над ступенчатым поршнем 25, создаваемым воздухом из
вывода /через канал Б. При дальнейшем падении давления в вы-
воде II и канале А ступенчатый поршень 25 опускается и переме-
щает толкатель 15 вниз. Толкатель, опускаясь, прижимается к вы-
пускному клапану 77 и закрывает его. Выход сжатого воздуха из
вывода II прекращается, и в тормозной системе устанавливается
постоянное давление, с которым и будет происходить торможе-
ние. Таким образом осуществляется следящее действие клапана.
Торможение прицепа или полуприцепа происходит с эффектив-
ностью, пропорциональной подведенному к выводу IV управляю-
щему давлению.
Дальнейшее повышение давления в выводе IV приводит к вы-
пуску большего количества сжатого воздуха из вывода II и более
сильному торможению прицепа или полуприцепа.
При растормаживании автомобиля мембрана 21 пружиной 18
опускается в исходное положение. Вместе с мембраной опускается
толкатель 75, при этом его канал закрывается выпускным клапа-
ном 77. При дальнейшем опускании толкателя выпускной клапан
через стержень открывает впускной клапан 8. После открытия этого
клапана сжатый воздух из вывода I по каналам через впускной
клапан <? поступает в вывод II и в соединительную магистраль при-
цепа. Торможение прицепа прекращается.
Соединительные головки соединяют тормозные магистрали од-
нопроводного пневматического привода тормозных систем авто-
мобиля с магистралями прицепа. Устанавливают два типа головок:
типа А — на автомобиле-тягаче и типа Б — на прицепе.
Головка типа А состоит из корпуса 7 (рис. 20.55, а), уплотни-
тельного кольца 4, кольцевой гайки 5 и клапана 3 с пружиной 2.
Головка типа А устанавливается неподвижно в середине задней
поперечины рамы автомобиля. Крышка ее окрашена в черный цвет.
При сцепке тягача с прицепом защитные крышки головок отводят
в сторону и соединяют головки. Шток головки прицепа Б при
этом открывает клапан 3, сжимая пружину 2 головки А. Затем
головку Б поворачивают до отказа для фиксации.
Расцепка головок производится в обратном порядке.
Автоматические соединительные головки
(рис. 20.55, б) соединяют магистрали двухпроводного пневмати-
ческого привода тормозных систем автомобиля и прицепа. На ав-
томобиле таких головок устанавливается две. Устанавливаются они
неподвижно на задней поперечине рамы автомобиля. Правая пи-
508
Рис. 20.55. Соединительные голов-
ки:
а — типа А; б — автоматическая; 1 —
корпус; 2 — пружина; 3, 10 — клапаны;
4 — уплотнительное кольцо; 5 — коль-
цевая гайка; 6— крышка; 7— поршень;
8 — направляющая поршня; 9 — упор-
ное кольцо; 11, 12 — фильтры; 13 —
пробка
тающая головка окрашена в
красный цвет, а левая управля-
ющая головка — в голубой.
Для соединения головок не-
обходимо отвести в сторону
крышки и соединить головки.
При этом поршень в соедини-
тельной головке тягача утапли-
вается, открывая тем самым до-
ступ сжатого воздуха из магист-
рали пневматического привода
тягача в магистраль прицепа.
При эксплуатации автомоби-
ля-тягача без прицепа соедини-
тельные головки необходимо закрыть крышками для защиты от
10
-2
пыли и грязи.
20.9. Работа пневматического привода тормозов
Состояние привода тормозов перед началом движения. Перед тро-
ганием с места необходимо заполнить тормозную систему автомо-
биля и прицепа (если он есть) сжатым воздухом. Заполнение сис-
темы контролируется по сигнальным лампам и зуммеру на щитке
приборов в кабине водителя. Все контрольные лампы должны по-
гаснуть, а зуммер перестать звучать. Это происходит, когда давле-
ние в системе достигнет величины 0,5 МПа (5,0 кгс/см2). После
этого необходимо растормозить стояночный тормоз. Контрольная
лампа стояночного тормоза также должна погаснуть. При таком
давлении в тормозной системе можно начинать движение. Запол-
нение привода сжатым воздухом до нормального уровня давления
0,7 — 0,75 МПа (7,0...7,5 кгс/см2) контролируется по двухстрелоч-
ному манометру. Если давление воздуха начнет превышать макси-
мально допустимое, включается в работу регулятор давления. При
падении давления в системе до 0,62...0,65 МПа (6,2...6,5 кгс/см2)
регулятор давления выключается, и компрессор вновь начинает
нагнетать воздух в баллоны.
509
Состояние тормозного привода при движении. Привод тормозов
одиночного автомобиля находится в следующем состоянии:
• воздушные баллоны 9, 11, 22 и 23 (см. рис. 20.32) заполнены
сжатым воздухом;
• от баллонов сжатый воздух подводится к секциям тормозного
крана 18, ускорительному клапану 27, ручному тормозному кра-
ну 75, разобщительным кранам и соединительным головкам 32
и 33 тормозной системы прицепа;
• педаль тормоза находится в исходном положении;
• рукоятка ручного крана 75 находится в исходном положении.
Сжатый воздух из баллона 22 через кран 75 подведен к ускори-
тельному клапану 27, заполняет тормозные камеры задних колес 28
и растормаживает задние колеса;
• соединительные головки 32 и 33 закрыты крышками;
• разобщительные краны находятся в закрытом положении. Их
рукоятки расположены перпендикулярно оси кранов;
• сжатый воздух постоянно подводится к крану включения вспо-
могательного тормоза 6 и к другим потребителям.
При работе автомобиля с прицепом или полуприцепом, имею-
щим однопроводный привод тормозов, соединительная головка
тормозной системы автомобиля типа А соединена с головкой типа
Б прицепа. Сжатый воздух под давлением 0,5...0,52 МПа
(5,0...5,2 кгс/см2) подается в тормозную систему прицепа. Разоб-
щительные краны двухпроводного привода тормозов прицепа ос-
таются закрытыми.
При работе автомобиля с прицепом или полуприцепом, имею-
щим двухпроводный тормозной привод, головки питающей и тор-
мозной магистралей тормозов прицепа должны быть присоедине-
ны к соединительным головкам тягача. Сжатый воздух подается в
пневматическую систему прицепа по питающей магистрали под
давлением 0,62...0,75 МПа (6,2...7,5 кгс/см2). Давление в тормоз-
ной магистрали должно отсутствовать. Разобщительный кран од-
нопроводного привода должен быть закрытым.
Торможение рабочими тормозами. При нажатии на тормозную
педаль усилие от педали передается к двухсекционному тормозно-
му крану 18. Сжатый воздух из воздушного баллона 77 подается к
верхней секции тормозного крана 18, поступает через клапан ог-
раничения давления 4 в передние тормозные камеры 2 и в одну из
управляющих магистралей клапана управления тормозной систе-
мой прицепа с двухпроводным приводом 25. Одновременно из
воздушного баллона 9 через нижнюю секцию тормозного крана 18
сжатый воздух поступает через автоматический регулятор тормоз-
ных сил 30 к тормозным камерам задних колес тележки 28, а также
в другую управляющую магистраль клапана 25. Таким образом,
колеса автомобиля затормаживаются с интенсивностью, выбран-
ной водителем из условий движения.
510
Если автомобиль работает с прицепом, то и он затормаживает-
ся. При срабатывании клапана 25 сжатый воздух из воздушного
баллона 22 поступает к клапану 24 управления тормозами прицепа
с однопроводным приводом и в тормозную магистраль двухпро-
водного привода. Если прицеп имеет однопроводный привод, то
клапан тормозов прицепа срабатывает и выпускает воздух из со-
единительной магистрали прицепа.
При растормаживании рабочих тормозов автомобиля-тягача
обе секции тормозного крана /^сообщаются с атмосферой. Сжа-
тый воздух из передних тормозных камер 2 выходит через кла-
пан 4 в атмосферу. Из задних тормозных камер 28 сжатый воз-
дух уходит в атмосферу через регулятор тормозных сил 30 и
нижнюю секцию тормозного крана 18. Из управляющих магис-
тралей клапана 25 сжатый воздух уходит в атмосферу через тор-
мозной кран 18.
Таким образом, при торможении автомобиля рабочим тормо-
зом работают два контура: контур I привода рабочего тормоза пе-
редней оси автомобиля и контур II привода рабочего тормоза зад-
них колес. Работает еще часть III контура — привод тормозов при-
цепа с управлением от I и II контуров.
При выходе из строя одного из контуров другие остаются рабо-
тоспособными:
• при повреждении контура /торможение осуществляется тор-
мозом задних колес и тормозами прицепа;
• при повреждении контура //торможение осуществляется ра-
бочим тормозом передних колес и тормозами прицепа;
• при повреждении контура /// вступают в работу энергоакку-
муляторы аварийного и стояночного тормозов.
Торможение автомобиля стояночным тормозом. Торможение осу-
ществляется тормозным краном 75, при этом рукоятку крана не-
обходимо перевести в крайнее заднее положение. Сжатый воздух
из управляющей магистрали ускорительного клапана 27 выходит в
окружающую среду. Сжатый воздух из тормозных камер 28, свя-
занных с клапаном 27, выпускается в атмосферу, и пружинные
энергоаккумуляторы затормаживают задние колеса автомобиля.
В это время срабатывает привод тормозов прицепа. Одновре-
менно выпускается воздух из магистрали клапана 25. Клапан 25
срабатывает, соединяя питающую магистраль с тормозной магист-
ралью. Происходит затормаживание прицепа.
Для растормаживания стояночного тормоза рукоятку тормозно-
го крана 75 переводят в переднее положение. Сжатый воздух из
баллона 22 через кран поступает в управляющую магистраль уско-
рительного клапана 27 и, кроме того, через двухмагистральный
клапан 31 в цилиндры тормозных камер 28, сжимает пружины и
возвращает штоки тормозных камер в расторможенное положе-
ние. Таким образом, задние колеса растормаживаются.
511
Одновременно с растормаживанием задних колес автомобиля
происходит растормаживание прицепа. В это время воздух подво-
дится и в управляющую магистраль клапана 25, который срабаты-
вает, давление в магистрали клапана падает до нуля, и происходит
растормаживание прицепа.
Аварийное торможение автомобиля. Торможение производится
запасным тормозом. Для этого необходимо повернуть рукоятку
крана 15 на больший или меньший угол в зависимости от требуе-
мой интенсивности торможения.
Для прекращения аварийного торможения рукоятку крана 15
следует отпустить. Она возвращается в исходное положение, и ава-
рийное торможение прекращается.
Торможение автомобиля вспомогательным тормозом. Для вклю-
чения вспомогательного тормоза (см. рис. 20.32) необходимо на-
жать и удерживать в нажатом положении кнопку крана 6, располо-
женного на полу под рулевой колонкой. Сжатый воздух начинает
поступать в рабочий цилиндр, шток которого соединен с рейкой
топливного насоса высокого давления, и в цилиндры 76, связанные
с рычагами валов заслонок на выпускных газопроводах двигателя.
Одновременно отключается подача топлива в цилиндры двигателя
и перекрываются заслонками выпускные трубы глушителя. Двига-
тель переводится в режим принудительной работы, поглощая при
этом кинетическую энергию движущегося автомобиля.
Растормаживание стояночного тормоза при неисправности его
привода. При повреждении контура III привода стояночного тор-
моза сжатый воздух из воздушного баллона 22 выходит в атмосфе-
ру, и происходит автоматическое затормаживание автомобиля сто-
яночным тормозом задних колес. Если необходимо временно рас-
тормозить автомобиль для съезда в сторону с дороги, то следует
нажать кнопку включения крана аварийного растормаживания и
удерживать ее. Сжатый воздух из баллонов 9 и 11 контуров I и II
поступит в цилиндры энергоаккумуляторов и растормозит колеса.
Следует помнить, что в контуре IVсжатого воздуха хватает только
на три растормаживания автомобиля.
Механическое растормаживание аварийного и стояночного тор-
мозов. При отсутствии сжатого воздуха в пневматическом приводе
тормозов необходимо вывернуть болты механического расторма-
живания, т. е. выключить из работы стояночный тормоз.
20.10. Антиблокировочный механизм тормозной системы
Заторможенные нескользящие колеса воспринимают большую
тормозную силу, чем при движении юзом, так как коэффициент
сцепления при частичном проскальзывании колес больше, чем при
полном скольжении. При полном скольжении в контакте с доро-
512
гой находятся одни и те же части шин. Они нагреваются и за счет
шероховатостей дороги сильно изнашиваются. Продукты трения
при этом создают скользкую поверхность, за счет которой умень-
шается коэффициент сцепления колес с дорогой и начинается бо-
ковой увод колес, особенно передних.
Антиблокировочные системы предназначены для удерживания
колес на грани движения юзом, не допуская начала скольжения,
чтобы колеса воспринимали большую тормозную силу. Антиблоки-
ровочные устройства автоматически уменьшают тормозной момент
при начале скольжения колес и через некоторое время (0,05...0,1 с)
вновь увеличивают его. Колеса автомобиля благодаря такому цик-
лическому нагружению тормозным моментом катятся с частичным
проскальзыванием, и коэффициент сцепления остается высоким в
течение всего периода торможения. Антиблокировочная система
уменьшает износ шин, позволяет повысить поперечную устойчи-
вость автомобиля и обеспечивает самый короткий тормозной путь.
Основными элементами этой системы являются датчики, кон-
тролирующие частоту вращения колес. Они передают импульсы
на электронный блок управления для определения скорости вра-
щения каждого колеса. Блок управления сравнивает скорости вра-
щения колес и определяет, которое из них может быть заблокиро-
вано. Управляет тормозной системой гидравлический модулятор,
имеющий электромагнитные клапаны, насос и реле управления
клапанами и насосом.
Если появляется опасность блокировки колес, то электромаг-
нитные клапаны перекрывают каналы поступления тормозной
жидкости таким образом, чтобы блокировать повышение давле-
ния в гидравлических цилиндрах даже при нажатии водителем тор-
мозной педали. При сохранении тенденции какого-либо из колес
к блокировке антиблокировочная система откроет выпускной кла-
пан для резкого сброса давления в системе этого колеса. Скорость
вращения колеса при этом станет расти, и, как только ее значение
превысит предельное значение, начнет повышаться давление тор-
мозной жидкости и возобновится торможение. Эти циклы про-
должаются в течение всего процесса торможения автомобиля.
Антиблокировочная система работает при скорости движения
автомобиля более 5 км/ч и включенном зажигании. Напряжение в
аккумуляторной батарее должно быть в норме. Если оно упало ниже
11В или зажигание выключено, то антиблокировочная система от-
ключается и тормозная система работает в обычном режиме.
Контрольные вопросы
1. Расскажите о назначении тормозной системы и требованиях, предъяв-
ляемых к ней.
2. Перечислите типы тормозных механизмов изучаемых автомобилей.
513
3. Объясните общее устройство тормозной системы с гидравлическим
приводом тормозов и принцип ее действия.
4. Объясните общее устройство тормозной системы с пневматическим
приводом тормозов и принцип ее действия.
5. Как устроены и работают тормозные механизмы колес?
6. Расскажите об устройстве, работе и возможных регулировках тор-
мозной системы легковых и грузовых автомобилей.
7. Нарисуйте схему и покажите на ней последовательность взаимодей-
ствия всех деталей гидравлического привода тормозов и пути жидкости в
главном тормозном цилиндре при нажатии и опускании педали тормоза.
8. Объясните общее устройство и принцип действия гидровакуумного
усилителя тормозов автомобилей.
9. Объясните назначение, устройство и работу вспомогательного мо-
торного тормоза автомобиля КамАЗ.
10. Как устроены и работают ручные трансмиссионные колодочные
тормоза барабанного типа?
11. Как устроен и работает ручной тормоз легковых автомобилей?
12. Из каких приборов состоит пневматический привод тормозов? Рас-
скажите об их назначении и расположении на автомобиле.
13. Как устроены и работают одинарный и двойной тормозные краны
автомобиля ЗИЛ-431410?
14. Как устроена и работает тормозная камера автомобиля?
15. Как устроен и работает компрессор?
16. Как устроен и работает тормозной механизм колеса грузовых авто-
мобилей?
17. Расскажите о назначении, общем устройстве и принципе действия
стояночной, запасной и вспомогательной тормозных систем автомобиля.
18. Расскажите о назначении, общем устройстве и принципе действия
устройства пневматического и механического растормаживания автомо-
биля КамАЗ.
19. Объясните принцип действия двойного защитного клапана.
20. Как устроен и работает вакуумный усилитель тормозов?
21. Как устроен и работает пневматический усилитель тормозного при-
вода?
22. Расскажите о назначении, устройстве и работе антиблокировочно-
го механизма тормозной системы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Автобусы семейства ПАЗ-3205: Руководство по эксплуатации /
Под ред. Б. К. Кузнецова. — Павлово: ОАО «Павловский автобус»,
2001. - 231 с.
2. Автомобили ВАЗ-1111, ВАЗ-11113: Руководство по ремонту, экс-
плуатации и техническому обслуживанию автомобилей / С. Н. Косарев,
П.П. Козлов, С. Н. Волгин и др. — М.: Колесо, 2000. — 176 с.
3. Автомобили ГАЗ-2705, -3221, -2705 «Комби» и их модификации:
Руководство по эксплуатации, ремонту и техническому обслуживанию /
Под ред. Ю. В. Кудрявцева. — М.: Арго-книга, 1999. — 227 с.
4. Автомобили семейства «ГАЗель»: Руководство по техобслуживанию
и ремонту / Под ред. Ю. В. Кудрявцева. — М.: За рулем, 1999. — 230 с.
5. Автомобиль «Волга» ГАЗ-31029: Руководство по ремонту. — Н. Нов-
город: Производственное объединение ГАЗ, 1993. — 211 с.
6. Автомобиль ГАЗ-3307 и его модификации: Руководство по эксплуа-
тации. — 5-е изд. — Н. Новгород: Производственное объединение ГАЗ,
1993. - 207 с.
7. ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, ВАЗ-2112: Руководство по ремонту, эксплуа-
тации и техническому обслуживанию автомобилей / С. Н. Волгин, А. П. Иг-
натов, С.Н. Косарев и др. — М.: Третий Рим, 2000. — 157 с.
8. ВАЗ-21213: Руководство по ремонту / В.А.Яметов, С.Н. Косарев
и др. — М.: Русь Автокнига, 2001. — 207 с.
9. Грамолин А. В., Кузнецов А. С. Топливо, масла, смазки, жидкости,
материалы: Для эксплуатации и ремонта автомобилей. — М.: Машино-
строение, 1995. — 62 с.
10. ЗИЛ-433100: Руководство по эксплуатации / Под ред. В. К. Кошки-
на. — М.: Машиностроение, 1989. — 304 с.
11. Кириченко И. Б. Автомобильные эксплуатационные материалы. — М.:
Изд. центр «Академия», 2003. — 208 с.
12. Кондрашкин А. С. Автомобиль ИЖ-2126: Руководство по ремонту,
эксплуатации и механическому обслуживанию. — М.: Третий Рим, 1999. —
156 с.
13. Кузнецов А. С. Автомобили семейства ЗИЛ-5301: Альбом по устрой-
ству и техническому обслуживанию. — М.: Третий Рим, 2000. — 74 с.
14. Кузнецов Н.Б., Глазачев С. И. ЗИЛ-431410, ЗИЛ-431510, ЗИЛ- 441510,
ЗИЛ-495710, ЗИЛ-495810: Ремонт и модернизация автомобилей ЗИЛ. — М.:
Третий Рим, 2000. — 314 с.
15. Михайловский Е.В., Серебряков КБ., Тур Е.Я. Устройство автомо-
биля. — М.: Машиностроение, 1985. — 352 с.
515
16. Орлов Э.Н., Варченко Е.Р. Автомобили УАЗ: Техническое обслужи-
вание и ремонт. — М.: Транспорт, 1994. — 255 с.
18. Тур Е.Я., Серебряков К. Б., Жолобов Л.А. Устройство автомоби-
ля. — М.: Машиностроение, 1990. — 352 с.
19. Чередников А. А. Автобусы: Устройство, техническое обслуживание,
эксплуатация. — М.: Транспорт, 1999. — 215 с.
20. Юрковский И.М., Толпагин В.А. Автомобиль КамАЗ: Устройство,
техническое обслуживание, эксплуатация. — М.: Изд-во ДОСААФ,
1975. - 406 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 3
Введение 4
Раздел I. ДВИГАТЕЛЬ
Глава 1. Рабочие циклы.................................8
1.1. Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного
двигателя 8
1.2. Рабочий цикл четырехтактного дизеля......10
1.3. Рабочий цикл двухтактного карбюраторного
двигателя.....................................12
1.4. Некоторые разновидности рабочих циклов
карбюраторных двигателей......................13
1.5. Преимущества и недостатки различных типов
двигателей................................15
1.6. Наддув в дизелях.........................16
Глава 2. Порядок работы...............................18
2.1. Расположение и число цилиндров...........18
2.2. Работа многоцилиндровых двигателей.......20
Глава 3. Кривошипно-шатунный механизм.................28
3.1. Общие сведения...........................28
3.2. Блок цилиндров...........................28
3.3. Гильзы цилиндров.........................33
3.4. Головки цилиндров........................34
3.5. Коленчатые валы..........................37
3.6. Маховик..................................41
3.7. Шатунно-поршневая группа.................42
3.8. Поршневые пальцы.........................48
3.9. Шатуны...................................49
3.10. Подвеска силового агрегата..............52
Глава 4. Газораспределительный механизм...............55
4.1. Типы газораспределительных механизмов....55
4.2. Распределительные зубчатые колеса........57
4.3. Распределительные валы...................59
4.4. Толкатели................................61
4.5. Клапаны..................................63
4.6. Механизм вращения клапанов...............67
517
4.7. Штанги...................................68
4.8. Коромысла клапанов.......................69
4.9. Фазы газораспределения...................70
Глава 5. Система охлаждения..............................74
5.1. Общие требования к системе охлаждения....74
5.2. Общее устройство и работа системы
охлаждения................................76
5.3. Радиатор.................................79
5.4. Расширительный бачок.....................82
5.5. Жидкостный насос.........................83
5.6. Термостат................................87
5.7. Пути циркуляции охлаждающей жидкости
по системе охлаждения.....................89
5.8. Подогреватели двигателя..................90
5.9. Гидромуфта привода вентилятора...........93
5.10. Контроль за температурой охлаждающей
жидкости......................................95
Глава 6. Смазочная система...............................97
6.1. Масла, применяемые для смазывания двигателя ... 97
6.2. Смазочная система двигателя автомобиля
«Волга» ГАЗ-31029.........................98
6.3. Особенности устройства и работы смазочной
системы двигателей ЗМЗ-4061 и 3M3-4063...102
6.4. Смазочная система двигателя автомобиля
ЗИЛ-433100 104
6.5. Смазочная система двигателя ЯМЗ-740.....105
6.6. Масляные насосы.........................107
6.7. Масляные фильтры........................111
6.8. Масляные радиаторы 116
6.9. Вентиляция картера двигателя............118
Глава 7. Система питания карбюраторных двигателей.........123
7.1. Виды горючей смеси......................123
7.2. Топливо для карбюраторных двигателей....123
7.3. Смесеобразование и составы горючих смесей.125
7.4. Общее устройство и схема работы системы
питания 127
7.5. Простейший карбюратор...................129
7.6. Карбюратор К-135М двигателя автомобиля
ГАЗ-3307 138
7.7. Карбюратор К-151........................143
7.8. Карбюраторы двигателей автомобилей
ЗИЛ-431410...................................150
7.9. Привод управления заслонками карбюратора..151
7.10. Ограничители частоты вращения коленчатого
вала.........................................153
7.11. Топливный насос........................155
7.12. Топливные фильтры......................159
518
7.13. Топливные баки 161
7.14. Воздушные фильтры 163
7.15. Впускные и выпускные трубопроводы.......166
7.16. Глушитель шума выпуска отработавших газов .... 168
7.17. Нейтрализация отработавших газов 168
7.18. Система распределенного впрыска топлива.169
Глава 8. Система питания газобаллонных автомобилей....172
8.1. Общие характеристики газов, применяемых
в газобаллонных автомобилях..................172
8.2. Схема системы питания двигателя
от газобаллонной установки...................175
8.3. Газобаллонная установка для сжиженного
газа.........................................178
8.4. Приборы и арматура газобаллонных установок.... 180
8.5. Газовые редукторы........................188
8.6. Карбюраторы-смесители и смесители........194
8.7. Пуск и остановка двигателя...............199
Глава 9. Система питания дизеля.......................201
9.1. Топливо для дизелей......................201
9.2. Смесеобразование у дизелей...............203
9.3. Элементы системы питания дизеля..........205
9.4. Система подачи воздуха в двигатель.......211
9.5. Топливный насос высокого давления........214
9.6. Автоматическая муфта опережения впрыска
топлива......................................218
9.7. Двухрежимный регулятор частоты вращения
коленчатого вала.............................220
9.8. Всережимный регулятор частоты вращения
коленчатого вала.............................221
Раздел II. ТРАНСМИССИЯ АВТОМОБИЛЯ
Глава 10. Назначение и типы трансмиссий.................224
10.1. Общие сведения..........................224
10.2. Типы трансмиссий........................224
Глава 11. Сцепление.....................................228
11.1. Общее устройство........................228
11.2. Сцепление автомобиля ЗИЛ-431410.........229
11.3. Сцепление автомобилей «ГАЗель»..........233
11.4. Сцепление автомобилей ЗИЛ-433100...’.... 239
11.5. Двухдисковые сцепления..................240
11.6. Привод выключения сцепления автомобилей
КамАЗ и ЗИЛ.............................242
Глава 12. Коробка передач...............................248
12.1. Общие сведения..........................248
12.2. Четырехступенчатая коробка передач......249
12.3. Пятиступенчатая коробка передач.........254
519
12.4. Двухвальная коробка передач.............261
12.5. Коробка передач автомобилей семейства
КамАЗ.........................................263
12.6. Муфты плавного включения передач
и синхронизаторы..............................270
12.7. Механизм управления коробкой передач....276
12.8. Раздаточная коробка передач.............280
12.9. Спидометр...............................285
Глава 13. Карданная передача...........................289
13.1. Общие сведения..........................289
13.2. Устройство элементов карданной передачи.290
Глава 14. Ведущий мост.................................296
14.1. Общие сведения..........................296
14.2. Главная передача........................296
14.3. Дифференциал............................306
14.4. Полуоси (валы привода ведущих колес)....316
14.5. Передняя ось автомобиля.................320
14.6. Установка передних управляемых колес....328
Раздел III. ХОДОВАЯ ЧАСТЬ АВТОМОБИЛЯ
Глава 15. Рама..........................................332
15.1. Общие сведения..........................332
15.2. Особенности конструкции рам.............332
15.3. Безрамная конструкция автомобиля........335
15.4. Тягово-сцепное устройство...............335
Глава 16. Подвеска автомобиля...........................337
16.1. Назначение и основные типы подвесок.....337
16.2. Зависимая подвеска......................337
16.3. Независимая подвеска передних ведомых
колес легкового автомобиля....................346
16.4. Независимые подвески передних ведущих
колес.........................................350
16.5. Независимая подвеска задних колес легкового
автомобиля с передними ведущими колесами...354
16.6. Балансирная подвеска задних мостов трехосных
автомобилей...................................355
16.7. Амортизаторы............................357
Глава 17. Автомобильные колеса..........................360
17.1. Общие сведения..........................360
17.2. Автомобильные шины......................362
17.3. Установка запасных колес................371
Глава 18. Кузов автомобиля..............................374
18.1. Кузова грузовых автомобилей.............374
18.2. Кабины грузовых автомобилей.............376
18.3. Сиденья.................................379
520
18.4. Органы управления......................382
18.5. Кузова легковых автомобилей............384
18.6. Отопление кузова.......................391
18.7. Вентиляция кабины и салона автобуса....396
18.8. Стеклоочистители.......................397
Раздел IV. МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Глава 19. Рулевое управление............................401
19.1. Назначение рулевого управления.........401
19.2. Рулевой механизм.......................404
19.3. Рулевая колонка........................406
19.4. Рулевой механизм автомобилей «ГАЗель» .408
19.5. Рулевое управление типа шестерня — рейка.409
19.6. Усилители рулевого привода.............411
19.7. Насос гидроусилителя руля..............414
19.8. Работа всей системы рулевого управления
с гидроусилителем............................416
19.9. Гидроусилитель рулевого управления
автомобиля КамАЗ..............................419
19.10. Отдельные гидроусилители руля.........422
19.11. Особенности рулевого привода легковых
и грузовых автомобилей........................429
Глава 20. Тормоза.......................................432
20.1. Общие сведения.........................432
20.2. Тормозные механизмы....................434
20.3. Стояночные тормоза.....................443
20.4. Тормоза с гидроприводом................448
20.5. Приборы гидропривода тормозов автомобиля
ГАЗ-2705.....................................451
20.6. Усилители тормозного привода...........457
20.7. Тормозная система автобуса ПАЗ-3205 ...463
20.8. Многоконтурный пневматический тормозной
привод.......................................477
20.9. Работа пневматического привода тормозов..509
20.10. Антиблокировочный механизм тормозной
системы......................................512
Список литературы..........................................515