Разработка конструкции и технология изготовления дублирующего устройства управления учебным автомобилем

Общая компоновка предусматривает рациональное взаимное размещение

двигателя, агрегатов и узлов автомобиля, обеспечивающее наиболее

эффективную реализацию его назначения.

Компоновочная схема легкового автомобиля (рис. 1) зависит от

расположения силового агрегата (двигатель, сцепление, коробка

передач) и ведущего моста. Наиболее распространены следующие три

схемы:

силовой агрегат спереди, ведущий мост задний (рис. 1, а);

силовой агрегат спереди, ведущий мост передний (рис. 1, б);

силовой агрегат сзади, ведущий мост задний (рис. 1, в).

Первая схема, часто называемая классической, обеспечивает хороший

доступ к двигателю при его обслуживании и ремонте и большой объем багажного

отделения. Недостатки этой схемы: относительно большая длина автомобиля,

наличие туннеля в полу салона для размещения карданного вала. Такую

компоновку применяют в

легковых автомобилях среднего, большого и высшего классов.

[pic]

|Рис. 1. Компоновочные схемы |Рис. 2. Компановочные схемы |

|легковых автомобилей при |грузовых автомобилей: а – кабина |

|расположении силового агрегата: а|за двигателем; б – кабина над |

|– спереди,ведущий мост сзади; б –|двигателем; в – кабина перд |

|спереди, ведущий мост передний; в|двигателем. |

|– сзади, ведущий мост задний | |

Вторую схему применяют в автомобилях особо малого, малого и среднего

классов. Здесь двигатель, сцепление и коробка передач выполнены в едином

картере.

Преимущества схемы: обеспечение хорошей устойчивости и управляемости,

минимальная длина автомобиля, уменьшенная неснаряженная масса, отсутствие

туннеля в полу салона. Однако при такой схеме затруднен доступ к двигателю

для его обслуживания и ремонта.

Область применения третьей схемы— автомобили особо малого класса с

двигателем небольшого рабочего объема.

Компоновочные схемы грузовых автомобилей общего назначения

определяются взаимным расположением двигателя и кабины. Наиболее

распространены следующие три схемы (рис. 2.): кабина за двигателем, над

двигателем и перед двигателем.

При первой схеме (рис. 2.а) обеспечиваются хороший доступ к двигателю,

простота конструкции сцепления и коробки передач, расположение водителя и

пассажиров в зоне пониженной вибронагруженности. Однако при этом

увеличиваются база и длина автомобиля, ухудшается передняя обзорность.

Вторая схема (рис. 2.б) позволяет удлинить грузовую платформу,

обеспечить загрузку мостов автомобиля до максимально допустимых значений,

улучшить переднюю обзорность. Недостаток схемы: необходимость опрокидывания

кабины для обеспечения доступа к двигателю. Третью схему(2.в) применяют при

компановке многоосных автомобилей. Она позволяет равномерно распределять

осевые нагрузки на дорогу и обеспечивает хорошую обзорность. Однако при

такой схеме у автомобиля меньше длина грузовой платформы и затруднен доступ

к двигателю и коробке передач.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНИЧЕСКОМУ СОСТОЯНИЮ

И ОБОРУДОВАНИЮ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

2.1 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Изучение и анализ ДТП показывают, что они происходят в основном из-за

нарушений Правил дорожного движения и неудовлетворительного технического

состояния транспортных средств.

Техническое состояние и оборудование транспортных средств,

находящихся в эксплуатации, должно отвечать требованиям ГОСТ 25478—82.

Правил технической эксплуатации подвижного состава автомобильного

транспорта, Правил дорожного движения. Правил по охране труда на

автомобильном транспорте, инструкций предприятий-изготовителей,

регистрационных документов и другой нормативно-технической документации.

Не должны допускаться к эксплуатации технически неисправные

транспортные средства.

Особое внимание необходимо уделять техническому состоянию тормозной

системы, из-за неисправности которой происходят наиболее тяжелые ДТП. Перед

выпуском автомобиля на линию следует осмотреть тормозную систему, проверить

эффективность ее действия и в случае обнаружения неисправностей немедленно

их устранить.

К эксплуатации не допускаются автомобили, если: изменена конструкция

тормозных систем; применены тормозная жидкость, узлы или отдельные детали,

не предусмотренные для данной модели автомобиля или не соответствующие

требованиям предприятия-изготовителя; нарушена герметичность

гидравлического тормозного привода; нарушение герметичности пневматического

тормозного привода вызывает падение давления воздуха при неработающем

компрессоре на 0,05 МПа за 30 мин при свободном положении органов

управления тормозной системой или за 15 мин при включенных органах

управления; не работает манометр пневматического тормозного привода; рычаг

стояночной тормозной системы не удерживается запирающим устройством; при

дорожных испытаниях не соблюдаются нормы эффективности торможения рабочей

тормозной системы; стояночная тормозная система не обеспечивает неподвижное

состояние на уклоне менее 16%—транспортных средств с полной нагрузкой, 23%

— легковых автомобилей и их модификаций для перевозки грузов, автобусов в

снаряженном состоянии, 31%—грузовых автомобилей и автопоездов в

"снаряженном состоянии. При испытании стояночной тормозной системы

двигатель от трансмиссии необходимо отключить.

Дорожные испытания рабочей тормозной системы проводят на

горизонтальном участке дороги с ровным, сухим и чистым цементе- или

асфальтобетонным покрытием при начальной скорости торможения 40 км/ч.

Тормозной путь для автомобилей в снаряженном состоянии с учетом массы

водителя должен быть не более, м:

Легковые автомобили

и их модификации для перевозки грузов………………………14,5

Автобусы с полной массой

до 5 тонн включительно…………………………………………18,7

То же свыше 5 тонн………………………………………………19,9

Грузовые автомобили с полной массой до 3,5 …………………19,0

То же от3,5 до 12 тонн включительно………………..………….18,8

То же свыше 12 тонн……………………………………...………17,7

Автопоезда с автомобилями-тягачами с полной массой до 3,5 тонн

включительно………………………………………..………..22,7

То же от 3,5 до 12 тонн включительно……………….……..22,1

То же свыше 12 тонн…………………………………….…...21,9

Результаты испытания считают недействительными, если для сохранения

прямолинейного направления в процессе торможения водителю приходится

исправлять траекторию движения.

При стендовых испытаниях рабочей тормозной системы, а также при

проверке эффективности запасной (аварийной) и вспомогательной тормозных

систем применяют нормы по ГОСТ 25478—82.

Рулевое управление должно обеспечивать легкость и надежность

управления передними колесами на любых скоростях и в различных дорожных

условиях. О техническом состоянии рулевого управления судят по суммарному

люфту. У автомобилей определенных типов он не должен превышать следующих

предельных значений, град:

Легковые автомобили и созданные

на их базе грузовые модификации и

автобусы...........................10

Автобусы

............................................................................

.......... 20

Грузовые автомобили

................................................................. 25

В рулевом управлении недопустимы не предусмотренные конструкцией

ощутимые взаимные перемещения деталей и узлов или перемещение их

относительно кузова (шасси, кабины, рамы) автомобиля. Все резьбовые

соединения должны быть затянуты или надежно зафиксированы. В рулевом

управлении не должны применяться детали со следами остаточной деформации и

другими дефектами, а также детали и рабочие жидкости, не предусмотренные

для данной модели автомобиля или не соответствующие требованиям предприятия-

изготовителя.

Следует помнить, что увеличенные зазоры в сочленениях элементов

рулевого управления, износ и деформация деталей, ослабление их крепления

приводят к вибрации передней части автомобиля, потере устойчивости, а

иногда и управления автомобилем.

Состояние ходовой части автомобиля определяют внешним осмотром

деталей подвески, дисков, колес и шин, проверкой осевого люфта подшипников

колес, углов установки передних колес.

Нормальное техническое состояние ходовой части означает надежное

крепление подвески, правильное расположение переднего и заднего мостов

относительно рамы или кузова. Недопустимы погнутости, трещины в балках рамы

или деталях подвески; разрушения коренного листа или центрального болта

рессоры, повреждения пружин.

Диски колес должны быть надежно закреплены в ступицах, в них не

должно быть трещин, погнутостей, разработанных отверстий или кольцевых

канавок, а также неисправных замковых колец и поврежденных деталей

крепления.

Одна из главных гарантий безопасного движения автомобиля — шины.

Правила дорожного движения запрещают эксплуатацию автомобиля, если: шины

легкового автомобиля имеют остаточную высоту рисунка протектора менее 1,6

мм, грузового—1,0 мм, автобуса — 2,0 мм (для прицепов и полуприцепов нормы

такие же, как для автомобилей-тягачей); шины имеют местные повреждения

(порезы, разрывы), обнажающие корд, а также расслоение каркаса, отслоение

протектора и боковины; между сдвоенными шинами имеются инородные предметы;

шина по размеру и допустимой нагрузке не соответствует модели автомобиля;

на одну ось установлены диагональные и радиальные шины, а также шины с

различным рисунком протектора. Не допускается устанавливать на передние оси

междугородного автобуса шины, восстановленные по первому или второму классу

ремонта, а на других осях — по второму классу ремонта. Шины,

восстановленные по второму классу ремонта, нельзя также устанавливать на

передней оси легкового автомобиля и автобусов (кроме междугородных) .

При эксплуатации автомобиля необходимо следить, чтобы внутреннее

давление воздуха в шинах поддерживалось в пределах установленных норм.

Кроме того, при каждом ТО-1 и ТО-2 давление следует измерять и при

необходимости подкачивать шины.

Осевой люфт (затяжку) подшипников ступиц колес проверяют при

вывешенном подъемником или домкратом переднем колесе. Если подшипники

отрегулированы правильно, то при покачивании колеса в осевом направлении не

должно ощущаться заметного люфта, а после толчка рукой колесо должно

сделать несколько оборотов. Следует знать, что слабая или сильная затяжка

может привести к разрушению подшипников, а сильная, кроме того, может

вызвать нагрев ступиц и заклинивание колес.

Углы установки передних колес (схождение, развал) проверяют при ТО-2

на специальных диагностических стендах или с помощью линейки ЦПКТБ.

Неправильная регулировка установки передних колес приводит к ускоренному

износу шин и ухудшению управляемости автомобилем.

К двигателю автомобиля с точки зрения техники безопасности и пожарной

безопасности предъявляют следующие требования. Системы охлаждения и смазки

не должны иметь течи масла, антифриза и воды. Вентиляция картера должна

работать исправно, исключая прорыв газов в подкапотное пространство.

Храповик коленчатого вала должен быть с несработанными прорезями, а

пусковая рукоятка — иметь прямую соответствующей длины и прочности шпильку

и гладкую, без заусенцев ручку. Автомобиль не допускается к эксплуатации,

если; содержание вредных веществ в отработавших газах или их дымность

превышает установленные нормы; негерметична топливная система; неисправна

система выпуска отработавших газов; отсутствуют приспособления для

подавления помех радиоприему. Не допускается вносить изменения в

конструкцию двигателя, а также устанавливать устройства и оборудование для

работы на другом виде топлива без согласования с предприятием-

изготовителем.

Техническое состояние электрооборудования автомобиля должно

обеспечивать надежный пуск двигателя при помощи стартера, бесперебойное и

своевременное зажигание смеси в цилиндрах двигателя. безотказную работу

приборов освещения, сигнализации и электрических контрольных приборов, а

также исключать возможность искрообразования в проводах и зажимах. Все

провода должны иметь надежную изоляцию. Аккумуляторная батарея должна быть

надежно укреплена. Моноблок не должен иметь трещин и повреждений, течь

электролита из моноблока не допускается.

На безопасность движения оказывает влияние и состояние внешних

световых приборов, которые обеспечивают езду в ночное время и в тумане,

сигнализируют о маневрах автомобиля и аварии. Неправильная регулировка фар

и одновременное включение ближнего и дальнего света могут привести к

ослеплению водителей встречных транспортных средств. Необходимо содержать

световые приборы и световозвращатели в чистоте, своевременно очищая их от

грязи, пыли и налипшего снега, поддерживать их работоспособность в

установленном режиме. Следует периодически проверять и регулировать фары.

Все автомобили должны быть обеспечены набором исправных инструментов,

медицинской аптечкой, огнетушителем, знаком аварийной остановки (мигающим

красным фонарем). Грузовые автомобили с полной 3,5 т и автобусы с полной

массой свыше 5 т обеспечивают также противооткатными упорами. Автобусы и

специально оборудованные грузовые автомобили для перевозки людей

укомплектовывают двумя огнетушителями. Один из огнетушителей должен

находиться в кабине водителя, а другой — в пассажирском салоне автобуса или

кузове грузового автомобиля.

Автомобили-цистерны для перевозки легковоспламеняющихся и горючих

жидкостей должны иметь не менее двух огнетушителей, войлочную кошму,

лопату, заземляющее устройство (металлическую цепочку, приваренную одни

концом к корпусу цистерны).

2.2. РАБОЧЕЕ МЕСТО ВОДИТЕЛЯ

Рабочее место водителя должно обеспечивать удобство управления

автомобилем, необходимые санитарно-гигиенические условия, снижать утомление

и перенапряжение при работе. Основные размеры и конструктивные решения

кабины водителя и расположения органов управления должны удовлетворять

требованиям действующего государственного стандарта.

С рабочего места водителя должна быть обеспечена максимальная

обзорность. Ему должны быть созданы такие условия, при которых он мог бы

наблюдать путь движения и объекты, не совершая при этом излишне сложные

движения. Ветровое и боковые стекла не должны иметь трещин и затемнений,

затрудняющих видимость. Боковые стекла должны плавно передвигаться от руки

или стеклоподъемными механизмами. Стеклоочиститель должен быть исправным и

обеспечивать нормальную очистку ветрового стекла. Если конструкцией

предусмотрены стеклоомыватели, то они также должны быть исправными и

обеспечивать подачу необходимого количества воды на стекло. Для улучшения

видимости дороги с обеих сторон снаружи устанавливают зеркала заднего вида.

В автобусах, кроме того, прикрепляют внутреннее зеркало заднего вида,

обеспечивающее водителю видимость пассажирского салона.

Конструкция сиденья должна обеспечивать удобное положение водителя и

его правильную посадку, исключающую лишнее мышечное напряжение и создающую

наилучшую обзорность. Плоскость сиденья должна иметь наклон назад под углом

7° к горизонтальной плоскости. Сиденье должно быть регулируемым. Обивка его

должна быть трудновозгораемой, легкоотмываемой обычными моющими средствами

и иметь достаточную паро- и воздухопроницаемость.

Рукоятки органов управления должны находиться на расстоянии не менее

60 мм друг от друга и остальных деталей кабины.

Для обеспечения здоровых условий труда водителя большое значение

имеет состояние воздушной среды в кабине автомобиля. Кабина должна иметь

принудительную вентиляцию производительностью не менее 30 м3/ч свежего

воздуха на 1 человека. Для защиты от перегрева в летнее время должна быть

предусмотрена теплоизоляция. В зимний период при температуре наружного

воздуха до -25 °С температура воздуха в зонах расположения ног и пояса

водителя должна быть не менее +15°С, а в зоне головы на 3-5s ниже этой

температуры. При температуре наружного воздуха до -40°С допускается

снижение температуры в указанных зонах до +10°С.

Производительность вентиляционной и отопительной систем должна

регулироваться непосредственно с рабочего места, чтобы водитель мог

поддерживать необходимые параметры воздушной среды. Концентрация вредных

веществ в зоне дыхания водителя не должна превышать предельно допустимых

концентраций (ПДК), установленных ГОСТ 12.1.005—76.

Для снижения шума в кабине автомобиля тщательно подгоняют

соприкасающиеся части кабины, остекления окон, устанавливают прокладки на

раме двери, используют звукопоглощающие мастики и покрытия по металлическим

поверхностям, обивают внутреннюю часть кабины звукопоглощающими

материалами. Снижение вибрации достигается применением мягкого сиденья из

поролона или из других вибропоглошающих материалов или полужесткого сиденья

с амортизаторами. При длительной эксплуатации автомобиля следует устранять

колебания деталей кузова и основных узлов автомобиля, своевременно

балансируя детали и подтягивая болтовые соединения.

2.3. УСТОЙЧИВОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Устойчивостью автомобиля называют его свойство сохранять направление

движения, противостоять опрокидыванию и поперечному скольжению. Различают

продольную и поперечную (курсовую) устойчивость. Более вероятна и опасна

потеря поперечной устойчивости.

Курсовой устойчивостью автомобиля называют его свойство двигаться в

нужном направлении без корректирующих воздействий со стороны водителя, т.

е. при неизменом положении рулевого колеса. Автомобиль с плохой курсовой

устойчивостью все время неожиданно меняет направление движения. Это создает

угрозу другим транспортным средствам и пешеходам. Водитель, управляя

неустойчивым автомобилем, вынужден особенно внимательно следить за дорожной

обстановкой и постоянно корректировать движение, чтобы предотвратить выезд

за пределы дороги. При длительном управлении таким автомобилем водитель

быстро утомляется, повышается возможность ДТП.

Нарушение курсовой устойчивости происходит в результате действия

возмущающих сил, например порывов бокового ветра, ударов колес о

неровности дороги, а также из-за резкого поворота управляемых колес

водителем. Потеря устойчивости может быть вызвана и техническими

неисправностями (неправильная регулировка тормозных механизмов, излишний

люфт в рулевом управлении или его заклинивание, прокол шины).

Особенно опасна потеря курсовой устойчивости при большой скорости.

Автомобиль, изменив направление движения и отклонившись даже на небольшой

угол, может через короткое время оказаться на полосе встречного движения.

Так, если автомобиль, движущийся со скоростью около 80 км/ч, отклонится от

прямолинейного направления всего на 5°, то через 2,5 с он переместится в

сторону почти на 1метр и водитель может не успеть вернуть автомобиль на

прежнюю полосу.

Часто автомобиль теряет устойчивость при движении по дороге с

поперечным уклоном (косогору) и при повороте на горизонтальной дороге. Если

автомобиль движется по косогору ,сила тяжести G составляет с поверхностью

дороги угол ? и ее можно разложить на две составляющие: силу Р1,

параллельную дороге, и силу Р2 перпендикулярную ей. Сила Р1 стремится

сдвинуть автомобиль под уклон и опрокинуть его. Чем больше угол косогора ?,

тем больше сила Р1, следовательно, тем вероятнее потеря поперечной

устойчивости. При повороте автомобиля причиной нарушения устойчивости

является центробежная сила Рц направленная от центра поворота и приложенная

к центру тяжести автомобиля. Она прямо пропорциональна квадрату скорости

автомобиля и обратно пропорциональна радиусу кривизны его траектории.

Поперечному скольжению шин по дороге противодействуют силы сцепления,

которые зависят от коэффициента сцепления. На сухих, чистых покрытиях силы

сцепления достаточно велики, и автомобиль не теряет устойчивости даже при

большой поперечной силе. Если дорога покрыта слоем мокрой грязи или льда,

то автомобиль может занести

[pic]

Рис.3

Схема сил, действующих на автомобиль:

а - при движении по косогору; б - при повороте на горизонтальной

дороге; в - при повороте на двухскатной дороге

даже в том случае, когда он движется с небольшой скоростью по

сравнительно пологой кривой.

Максимальная скорость, с которой можно двигаться пд криволинейному

участку радиусом R без поперечного скольжения шин,

Vск=11,3?(R?Х) (1)

Так, выполняя поворот на сухом асфальтобетонном покрытии (?Х = 0,7)

при R = 50 м, можно двигаться со скоростью около 66 км/ч. Преодолевать тот

же поворот после дождя (?Х= 0,3) без скольжения можно лишь при скорости 40-

43 км/ч. Поэтому перед поворотом следует уменьшать скорость тем больше, чем

меньше радиус предстоящего поворота.

Формула ( 1 ) определяет скорость, при которой колеса обоих мостов

автомобиля скользят в поперечном направлении одновременно. Такое явление в

практике наблюдается редко. Гораздо чаще начинают скользить шины одного из

мостов - переднего или заднего. Поперечное скольжение переднего моста

возникает редко и к тому же быстро прекращается. В большинстве случаев

скользят колеса заднего моста, которые, начав двигаться в поперечном

управлении, скользят все быстрее. Такое ускоряющееся поперечное скольжение

называется заносом. Для гашения начавшегося заноса нужно повернуть рулевое

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6