автослесарное дело. Учебное пособие издание второе, дополненное рекомендовано Министерством общего и профессионального
 Скачать 6.72 Mb.
|
|
УЧЕБНИКИ XXI ВЕКА АВТОСЛЕСАРЬ Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей Учебное пособие ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ДОПОЛНЕННОЕ Рекомендовано Министерством общего и профессионального образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для учащихся учебных заведений начального профессионального образования РОСТОВ-НА-ДОНУ 2001 ББК 39.33 4-90 Под редакцией заслуженного учителя профобразования РФ Трофименко Алексея Степановича Авторы-составители Чумаченко Ю. Т., Герасимен- ко А. И., Рассанов Б. Б. Ч-90 АВТОСЛЕСАРЬ. Устройство, техническое обслужи- вание и ремонт автомобилей: Учебное пособие / Под ред. А. С. Трофименко. Ростов н/Д: Феникс, 2001. — 576 с. Рассматриваются устройство, техническое обслуживание и ремонт отечественных грузовых и легковых автомобилей на примере базовых моделей как с классической, так и с перед- неприводной схемой компоновки. Приводятся основы органи- зации технического обслуживания и ремонта автомобилей. Даны сведения о видах, причинах возникновения, способах обнаружения и устранения основных неисправностей агрега- тов, механизмов и систем автомобиля. Приведены требования по организации рабочего места, безопасности труда и противо- пожарным мероприятиям. Учебное пособие может быть использовано при началь- ном профессиональном обучении по специальности «Слесарь по ремонту автомобилей». ББК 39.33 ISBN 5-222-01419-3 © Авторы-составители Чумаченко Ю. Т., Герасименко А. И., Рассанов Б. Б., 2001 © Идея и разработка серии, Юсупянц Э. А., 2000 © Оформление, изд-во «Феникс», 2001 Введение Автомобиль — самое распространенное в современном мире механическое транспортное средство. Попытки создать самодвижущуюся тележку предприни- мались с XVIII века. В России над проектом такой повозки работал изобретатель И.П. Кулибин. В 1770 году французский изобретатель Н.-Ж. Кюньо по- строил паровой трехколесный тягач, который явился предше- ственником не только автомобиля, но и паровоза. Однако па- ровые повозки были тяжелыми, неудобными для пользова- ния на обычных дорогах и распространения не получили. Появление двигателя внутреннего сгорания, легкого, ком- пактного и сравнительно мощного, открыло широкие возмож- ности для развития автомобиля. И в 1885 году немецкий изоб- ретатель Г. Даймлер создал первый мотоцикл с бензиновым двигателем, а уже в 1886 году немецкий изобретатель К. Бенц запатентовал трехколесный автомобиль. Началось промышленное производство автомобилей в Ев- ропе, а в 1892 году американский изобретатель Г. Форд пост- роил автомобиль конвейерной сборки. В России автомобили начали собирать в 1890 году из импортных деталей на заво- дах «Фрезе и К°». В 1908 году началась сборка автомобилей «Руссо-Балт» на Русско-Балтийском вагонном заводе в Риге сначала из импортных деталей, а затем из деталей отечествен- ного производства. Однако началом отечественного автомобилестроения счи- тается 1924 год, когда на заводе АМО (ныне ЗИЛ — Москов- ский завод имени Лихачева) были изготовлены первые отече- ственные грузовые 1,5-тонные автомобили АМО-Ф с двига- телем мощностью 30 л. с. В 1927 году появился первый оте- чественный новый автомобиль НАМИ-1 с двигателем мощ- ностью 18,5 л. с. С введением в строй в 1932 году Горьков- ского автомобильного завода началось интенсивное развитие отечественного автомобилестроения. Большим прорывом в производстве отечественных легковых автомобилей явился 3 ввод в строй Волжского автомобильного завода (ВАЗ, 1970 г.) и Камского автомобильного завода (КамАЗ, 1976 г.) по про- изводству грузовых автомобилей. В настоящее время происходит интенсивное совершенство- вание конструкций транспортных средств, повышение их на- дежности и производительности, снижение эксплуатацион- ных затрат, повышение всех видов безопасности. Осуще- ствляется более частое обновление выпускаемых моделей, придание им более высоких потребительских качеств, отвеча- ющих современным требованиям. Все это вызывает необходимость повышения уровня под- готовки квалифицированных рабочих по специальности «Сле- сарь по ремонту автомобилей». В системе начального профессионального образования обу- чение устройству автомобиля и его обслуживанию проводит- ся последовательно по трем основным дисциплинам: «Уст- ройство автомобиля», «Техническое обслуживание и ремонт автомобиля», «Эксплуатация автомобилей», объединенным в общий курс подготовки квалифицированных слесарей по ре- монту автомобилей. Изучаемые предметы преподаются в тесной взаимосвязи, как с общеобразовательными, так и с техническими дисципли- нами: «Материаловедение и слесарное дело», «Допуски и тех- нические измерения» и др. Учащийся должен получить знания по устройству автомобилей, обеспечивающие ему возможность успешного приобретения практических навыков по их техни- ческому обслуживанию и ремонту. Он должен иметь представ- ление о современном состоянии и тенденциях развития как ав- томобилестроения в целом, так и отдельных моделей автомо- билей, уметь оценивать техническое состояние, определять потребность в ремонте тех или иных узлов, механизмов и сис- тем автомобилей, чтобы надежно проводить обслуживание и ремонт автомобилей и оценивать его результаты. Настоящее учебное пособие имеет задачу помочь учащимся профессиональных училищ сделать первые шаги в овладении знаниями и навыками по выбранной специальности, облег- чить вступление в профессиональный круг интересов автоме- хаников. 4 Раздел 1 УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ автомобилей Автомобиль — это самоходное механическое транспорт- ное средство, выполняющее перевозку грузов, людей и спе- циальные задачи. По своему назначению автомобили различают: • грузовые; • пассажирские; • специальные. Все автомобили делятся по приспособленности к работе в различных дорожных условиях на две группы: нормаль- ной и повышенной проходимости. Для различия автомоби- лей по указанному признаку существует «колесная форму- ла», которая обозначает соотношение общего количества ко- лес к числу ведущих колес. Например, 4 × 2 ; 4 × 4 ; 6 × 4 ; 6 × 6 и т.д. К грузовым автомобилям относятся: • автомобили для перевозки грузов; • автомобили-тягачи; • прицепы и полуприцепы. Грузовые автомобили могут использоваться как универ- сальный транспорт, перевозящий различные грузы на плат- форме. Оборудованные специализированными приспособле- ниями автомобили могут использоваться для перевозки оп- ределенных грузов, например: • самосвалы — для перевозки сыпучих и вязких грузов; • цистерны — для жидких и газообразных грузов; • рефрижераторы — для скоропортящихся грузов; • прицепы и полуприцепы — для перевозки крупнога- баритных или больших партий грузов. 6 Классификация и общее устройство Грузовые автомобили классифицируются по грузоподъ- емности (табл. 1). К пассажирским автомобилям относятся: • легковые, для перевозки до 6 пассажиров; • автобусы, для массовых перевозок пассажиров. Специальные автомобили оснащены специализирован- ным оборудованием для выполнения какой-либо одной кон- кретной задачи. К ним относятся: • пожарные автомобили; • санитарные автомобили; • машины технической помощи; • поливочные автомобили; • мусоросборочные автомобили и др. Т а б л и ц а 1 Классы автомобилей Вид автомо- биля Пара- метры Класс Вид автомо- биля Пара- метры 1 2 3 4 5 6 7 Легко- вые Рабочий объем двига- теля особо малый до 1,2 л малый до 1,8 л сред- ний св. 1,8 до 3,5л боль- шой св. 3,5л высший не регламентируется Авто- бусы Габа- ритная длина особо малые до 5 м малые 6 - 7,5 м сред- ние 8 - 9,5 м боль- шие 10,5 м сочлененные более 16,5 м Грузо- вые и специ- альные Полная масса до 1,2 т св. 1,2 до 2,0 т св. 2 до 8 т св. 8 до 14 т св. 14 до 20 т св. 20 до 40 т св. 40 т Модели отечественных автомобилей обозначаются индек- сом, состоящим из сокращенного наименования завода-из- готовителя и шести цифровых знаков (рис. 1). 7 Рис. 1. С т р у к т у р а к л а с с и ф и к а ц и о н н о г о и н д е к с а модели автомобиля Например: КамАЗ-5320 — Камский автомобильный завод; 5 — автомобиль пятого класса с полной массой от 14 до 20 т; 3 — автомобиль грузовой; 20 — номер модели автомобиля. ВАЗ-2105 — Волжский автомобильный завод; 2 — автомобиль второго класса с рабочим объе- мом двигателя от 1,2 до 1,8 л; 1 — автомобиль легковой, 05 — номер модели автомобиля. Автомобиль состоит из агрегатов, механизмов и систем, образующих части (рис. 2): • шасси; • кузов; • двигатель. Шасси включает в себя трансмиссию, ходовую часть и механизмы управления. Трансмиссия служит для передачи крутящего момента Название завода изготовите- ля: ГАЗ, ЗИЛ К а м А З А З Л К Номер класса (см. табл.1): 2 3 4 5 6 7 Номер вида автомобиля 1 — легковой 2 — автобус 3 — грузовой 4 — тягач 5 — самосвал 6 — цистерна 7 — фургон 8 — резерв- ный но- мер вида 9 — специаль- ные Номер модели: от 01 до 99 Номер модифи- кации от 1 до 9 отсут- ствии модифи- кации Номер экспорт- ного вариан- та, номер исполне- ния 1 0 — при 8 от двигателя к колесам ведущих мостов, изменяя крутящий момент по величине и направлению. Трансмиссия состоит из сцепления, коробки передач, карданной передачи, одного или нескольких ведущих мостов. Сцепление — механизм, позволяющий кратковременно и плавно разъединить или соединить двигатель с механизма- ми трансмиссии. Коробка передач — механизм, преобразующий крутящий момент, передающийся от двигателя через сцепление, по величине и направлению. Дает возможность автомобилю двигаться вперед или назад, а также позволяет отключать двигатель от ведущих мостов на длительное время. Карданная передача позволяет передавать крутящий момент от коробки передач к ведущим мостам под изменя- ющимися углами в зависимости от неровностей дорожного покрытия. Ведущий мост включает в себя главную передачу и диф- ференциал с полуосями. Главная передача преобразует крутящий момент по ве- личине и передает его от карданной передачи через диффе- ренциал на полуоси ведущих колес под постоянным углом. Дифференциал — механизм, позволяющий вращаться ведущим колесам с различной скоростью по отношению к друг другу в зависимости от степени сцепления их с дорож- ным покрытием. Ходовая часть включает в себя раму, переднюю и зад- нюю оси, рессоры, амортизаторы, колеса и шины. Механизмы управления позволяют изменять направление и скорость движения, а также останавливать автомобиль и удерживать его на месте. Механизмы управления включают в себя рулевое управление и тормозные системы. Кузов грузового автомобиля состоит из кабины водите- ля и платформы для размещения груза. К кузову также от- носятся крылья, облицовка, капот и брызговики. Современ- ные легковые автомобили имеют несущий кузов, к которо- 9 Рис. 2. Основные части грузового автомобиля му крепятся все агрегаты и механизмы. Кузов автобуса — салон — служит для размещения пассажиров. Двигатель — агрегат, преобразующий тепловую энергию, получающуюся при сгорании топлива в цилиндрах, в меха- ническую работу, а создаваемый с помощью кривошипно- шатунного механизма крутящий момент используется для передвижения автомобиля (рис. 3). Рис. 3. Схема устройства одноцилиндрового поршневого двигателя 12 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Как подразделяются автомобили по своему назначению? 2. Расшифровать модель автомобиля АЗЛК-2141. 3. Из каких узлов состоит и для чего предназначена транс- миссия автомобиля ? 4. Для чего предназначены механизмы управления автомоби- ля? 5. Назвать основные части автомобиля. 13 Общее устройство и рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания. Порядок работы цилиндров двигателя На автомобилях устанавливают двигатели внутреннего сгорания, в которых используется давление расширяющих- ся газов, образующихся при сгорании топлива непосредствен- но в цилиндре. Однако следует отметить, что фактически сжигается рабочая смесь, состоящая из горючей смеси и ос- татков отработавших газов предыдущего рабочего цикла. По способу образования горючей смеси (пары топлива и воздух) и виду используемого топлива различают двигатели: • с внешним смесеобразованием (карбюраторные, рабо- тающие на бензине, и газосмесительные, работающие на горючем газе); • с внутренним смесеобразованием (дизельные, работа- ющие на дизельном топливе). Воспламенение рабочей смеси осуществляется с помощью электрического разряда или высокой степени сжатия (дизель- ные двигатели). В результате сгорания рабочей смеси образу- ГЛАВА 1 14 ДВИГАТЕЛЬ ющиеся газы давят на поршень, придавая ему прямолинейное движение, которое с помощью шатуна и коленчатого вала преобразуется во вращательное движение маховика. Чтобы поддержать работу двигателя, необходимо периодически очи- щать камеру сгорания цилиндра от отработавших газов и на- полнять ее свежим зарядом горючей смеси, что осуществля- ется с помощью выпускных и впускных клапанов. Поршень, перемещаясь в цилиндре, совершает возврат- но-поступательное движение. Крайние положения, в которых поршень меняет направление движения, соответственно на- зываются верхней и нижней мертвыми точками (ВМТ и НМТ). Расстояние, проходимое поршнем между ВМТ и НМТ, называется ходом поршня. Процесс, происходящий в цилин- дре за один ход поршня, называют тактом. Пространство в цилиндре, освобождаемое поршнем при его перемещении от ВМТ к НМТ, называется рабочим объ- емом цилиндра. Наименьшее пространство в цилиндре обра- зуется при нахождении поршня в ВМТ и называется объ- емом камеры сгорания. Рабочий объем цилиндра и объем камеры сгорания составляют полный объем цилиндра. Сум- ма всех рабочих объемов цилиндров называется литражом двигателя и выражается в кубических сантиметрах. Отно- шение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия, которая является важным показателем двигателя. С повышением степени сжатия по- вышается экономичность и мощность двигателя. Для выполнения основного рабочего такта, при котором происходит сгорание рабочей смеси и расширение газов, не- обходимо выполнить подготовительные такты: впуск горю- чей смеси, сжатие, и заключительный — выпуск отработавших газов. Таким образом, непрерывность работы двигателя дос- тигается совокупностью периодически повторяющихся в ци- линдре процессов — тактов, объединяющихся в рабочий цикл. Так как рабочий цикл осуществляется за четыре хода поршня, автомобильные двигатели называются четырехтактными. 15 Последовательность чередования тактов в рабочих цик- лах двигателей с внешним смесеобразованием такая же, как и в дизеле. Отличие состоит только в степени сжатия и спо- собе воспламенения рабочей смеси. Впуск — поршень движется от ВМТ к НМТ. Открыт впус- кной клапан. Вследствие увеличения объема внутри цилин- дра создается разряжение и происходит заполнение цилинд- ра свежим зарядом горючей смеси. Сжатие — поршень движется от НМТ к ВМТ. Впускной и выпускной клапаны закрыты. Объем над поршнем умень- шается. Рабочая смесь сжимается, благодаря чему улучша- ются испарение и перемешивание паров топлива с воздухом, Рабочий ход (сгорание и расширение) — происходит вос- пламенение рабочей смеси от электрического разряда в дви- гателях с внешним смесеобразованием или вследствие вы- сокой степени сжатия — в дизельных двигателях. Под давлением расширяющихся газов поршень перемещается от ВМТ к НМТ. Впускной и выпускной клапаны закрыты. Вы- сокое давление газов, температура их достигает 9000°С. Выпуск — поршень двигается от НМТ к ВМТ. Открыт выпускной клапан. Происходит вытеснение отработавших газов из камеры сгорания цилиндра. Для обеспечения нормальной работы двигатель внутрен- него сгорания имеет следующие механизмы и системы: • кривошипно-шатунный механизм; • газораспределительный механизм; • систему охлаждения; • систему смазки; • систему питания; • систему зажигания. Дизельные двигатели системы зажигания не имеют, так как воспламенение рабочей смеси в цилиндрах двигателя происходит за счет высокой степени сжатия. Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давле- 16 ние газов при их расширении и преобразует прямолинейное, возвратно-поступательное движение поршня во вращатель- ное движение коленчатого вала двигателя. Газораспределительный механизм предназначен для свое- временного впуска в камеру сгорания цилиндра двигателя необходимого заряда горючей смеси и выпуска из него отра- ботавших газов. Система охлаждения служит для отвода излишнего тепла от деталей двигателя и для поддержания оптимального тем- пературного режима работающего двигателя. Существуют жидкостная и воздушная системы охлаждения двигателя. Система смазки предназначена для подачи смазки к тру- щимся поверхностям деталей двигателя, отвода тепла от деталей; уноса механических частиц, образующихся в резуль- тате трения, и очистки моторного масла. Система питания служит для приготовления горючей смеси в карбюраторных и газосмесительных двигателях, подачи ее в камеры сгорания цилиндров двигателя и удале- ния продуктов сгорания. В дизельных двигателях система питания обеспечивает впрыск топлива в мелкораспыленном виде в цилиндры. Система зажигания предназначена для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения с це- лью образования электрического разряда в камере сгорания цилиндра двигателя для воспламенения рабочей смеси. В одноцилиндровом двигателе на один рабочий ход при- ходится три подготовительных такта, вследствие чего такой двигатель работает неравномерно. Более того, масса двига- теля, приходящаяся на единицу его мощности, будет велика. С целью устранения этих недостатков применяют двигатели с большим числом цилиндров, шатуны которых связаны с кривошипами общего коленчатого вала. Конструктивно ко- ленчатый вал изготовлен таким образом, что рабочие такты в цилиндрах не совпадают, а подготовительные такты при- ходятся на рабочие такты других цилиндров. В этом случае 17 роль маховика снижается, что позволяет уменьшить его мас- су, и, следовательно, уменьшается общая масса двигателя, приходящаяся на единицу его мощности. Достигается рав- номерность в работе двигателя. В многоцилиндровых двигателях цилиндры располага- ются в один ряд вертикально или наклонно, а также в два ряда под углом 90° (или V-образное расположение). |