!!!лаба Авто тр.2013

Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет України «КПІ»

Інститут енергозбереження та енергоменеджменту

Кафедра інженерної екології

Методичні вказівки

до виконання лабораторної роботи

Автомобільний транспорт

Рекомендовано

засіданням кафедри ІЕ

Протокол № 10 від 22.05.2013 р.

Укладач: Сергієнко М.І.

Київ — 2013

Мета роботи: вивчити призначення, область застосування, класифікацію автомобільного транспорту, типи та параметри автомобілів, конструкцію автомобіля та його основних вузлів, вплив автотранспорту на довкілля.

Завдання: скласти протокол, зобразити схеми та рисунки , наведені в тексті, дати відповіді на контрольні питання.

1 Основні теоретичні відомості

Автомобільний транспорт — комплекс, що поєднує автомобільні транспортні засоби (автосамоскиди, автопоїзди), технологічне і допоміжне обладнання. Автомобільний транспорт знайшов широке застосування на відкритих гірничих роботах (рідше на підземних) для технологічного процесу переміщення гірничої маси, а також в інших галузях промисловості.

Основним видом машин з автотранспорту є автосамоскиди. Автосамоскид — автомобіль з перекидним кузовом, призначений для переміщення гірських порід та корисних копалин, штучних вантажів, на кар’єрах та відкритих роботах. Автосамоскид має високу продуктивність, швидкість переміщення, механічну міцність і маневреність, розвантажується за допомогою перекидання кузова назад або набік. За видом привода автосамоскиди поділяють на дизельні і дизель-електричні. Для гірничих підприємств автосамоскиди поділяють на підземні і кар’єрні. Основні параметри автосамоскидів: вантажопідйомність, місткість кузова, швидкість, потужність двигуна, колісна формула.

Недоліками автомобільного транспорту є негативний вплив на навколишнє середовище (шум, загазованість повітря, вібрація, забруднення відпрацьованими газами), відносно висока вартість перевезень, залежність роботи від кліматичних умов та інші.

Автотранспорт може використовуватися на відкритих гірничих виробках як самостійно, так і в комбінації з іншими видами транспорту.

Класифікація автомобільного транспорту

Засоби автомобільного транспорту на відкритих роботах класифікують за наступними ознаками:

за конструктивним виконанням та розміщенням кузова:

- автосамоскиди;

- автопоїзда;

за вантажопідйомністю:

- мала (до 20 т);

- середня (20-40 т);

- велика (40-75 т);

- надвелика (більше 75 т);

за родом вантажу, що транспортується;

за видом використання енергії:

- з автономним тепловим двигуном;

- двигун – колесо (з електромеханічною передачею);

за способом розвантаження:

- назад;

- на один або два боки.

Типи та параметри автомобілів

На кар’єрах та підприємствах України найбільше використання знайшли автосамоскиди Білоруського автозаводу – «БелАЗ», автосамоскиди Кременчуцького заводу – «КрАЗ» , та зарубіжні автосамоскиди: Caterpillar (США), Komatsu (Японія), Liebherr (Німеччина), Volvo (Швеція).

На рис.1 зображено сучасні автосамоскиди.

Технічні характеристики сучасних кар’єрних автомобілів наведені в табл. 1.

2 Конструкція та основні вузли автомобіля

Автосамоскид складається з двигуна, шасі та кузова (Рис.2)

Laba avto

Рисунок 2. Конструкція автосамоскида:

двигун; 2- шасі; 3-механізм підйому кузова; 4- кузов.

Двигун – це джерело механічної енергії, що приводить автомобіль в рух. В автомашинах застосовують в якості тягових та приводних двигунів теплові та електричні двигуни

У поршневих двигунах, як бензинових так і дизельних, процес згоряння паливної суміші і перетворення теплової енергії в механічну відбувається в камері згорання всередині циліндра.

У карбюраторних двигунах робоча суміш (пальне з повітрям) готується за допомогою карбюратора. Карбюратор готує робочу суміш у співвідношенні — 1 частина пального змішується з 10 – 20 частинами повітря. Після карбюратора робоча суміш подається до камери згоряння циліндра.

Запалювання робочої суміші у бензинових двигунах здійснюється спеціальною електричною свічкою (Рис.5), яка вгвинчується в спеціальний отвір циліндра над камерою згорання таким чином, що її частина з робочими контактами знаходиться всередині робочої суміші камери згорання циліндра.

За допомогою спеціального розподільчого механізму, в момент максимального стискання робочої суміші на високовольтний контакт 1 свічки подається висока напруга ( 5000 – 10000 вольт) в результаті якої між контактами 4 і 5 утворюється іскра яка і запалює стиснуту робочу суміш в камері згоряння.

В результаті запалення робочої суміші (бензин-повітря) виділяється велика кількість газів які тиснуть на поршень в режимі робочого ходу. Енергія поршня через шатунно-кривошипний механізм передається на колінчатий вал двигуна.

Laba все авто

Рисунок 3. Конструкція свічки запалювання

1- високовольтний контакт: 2 –ізолятор; 3- вузол кріплення свічки; 4,5 контакти утворення іскри запалювання

У дизельних двигунах в циліндри надходить не готова робоча суміш, а окремо повітря й тонко розпилене паливо, яке займається під впливом високої температури стисненого в циліндрах повітря. Внаслідок використання високих ступенів стискання дизельні двигуни витрачають палива на одиницю потужності набагато менше, ніж карбюраторні. Дизельне паливо дешевше за пальне для карбюраторних двигунів. На кар’єрах в основному застосовуються автосамоскиди з дизельними двигунами.

Для потужних кар’єрних автосамоскидів використовуються високооборотні чотирьохтактні 6-, 8- і 12-циліндрові V-подібні двигуни потужністю від 250 до 1700 кВт з частотою обертання 1500-2000 об/хв.

Основними елементами двигуна внутрішнього згорання є картер, блоки циліндрів, кривошипно-шатуновий механізм (колінчастий вал, шатуни, поршні), механізм газорозподілу (клапани, розподільні вали). На рис.4 зображена конструкція дизельного двигуна автосамоскиду та його робоча схема (рис. 5).

Laba avto

Рисунок 4. Конструкція дизельного двигуна:

1-картер; 2-колінчатий вал; 3- шатун; 4-поршень; 5-кільця компресійні; 6-камера згоряння; 7-клапан; 8 -циліндр.

1 – впуск

2 – стиск

3 – робочий хід

4 – випуск

Laba все авто

Рисунок 5. Робоча схема дизельного двигуна.

Ефективна робота двигуна забезпечується системами: живлення паливом (паливні баки, насоси, фільтри, форсунки); живлення двигуна повітрям; мастила двигуна (масляні баки, насоси, фільтри, радіатор); охолоджування двигуна (водяний насос, радіатор, вентилятори); пуску двигуна (електростартер, устаткування для запуску двигуна стислим повітрям).

Шасі

Шасі об’єднує всі частини і механізми для передачі крутного моменту від двигуна до ведучих коліс (трансмісія), ходову частину і механізм керування.

Режим роботи кар’єрного автотранспорту характеризується різкими змінами навантаження двигуна. Найбільш повне використання потужності досягається застосуванням трансмісії, забезпечуючи широкий діапазон регулювання.

Трансмісія автосамоскидів – це механізм, який служить для передачі крутного моменту від двигуна до ведучих коліс. Вона повинна відповідати наступним вимогам: забезпечувати рух навантаженої машини на затяжних підйомах і спусках з високими швидкостями, а також плавне зрушення з місця та плавне гальмування; сприяти підвищенню довговічності двигуна і силової передачі внаслідок згладжування ударів і коливань; полегшувати керування автомобілем.

Для великовантажних автосамоскидів отримали застосування трансмісії двох типів: механічна і електромеханічна (рис. 5).

а) б)

Laba avto

Рисунок 5. Трансмісії автомобілів: а) механічна; б) електромеханічна

1-двигун дизельний; 2-зчеплення; 3-коробка передач; 4-вал карданний;

5-диференціал; 6-піввісь; 7-привідне колесо; 8-генератор; 9-двигун-колесо; 10-електродвигун; 11-редуктор; 12-пристрій керування системою.

Механічна трансмісія складається з двигуна (1), редуктора (2), коробки передач (3), карданного вала (4), що передає крутний момент через диференціал (5) та задній міст (6) на приводні колеса (7). Електромеханічна трансмісія складається з двигуна (1), генератора (8), пристрою керування і управління (12), паралельно або послідовно увімкнених тягових електродвигунів (10), які через редуктори (11) приводять в рух привідні колеса (9). При електромеханічній трансмісії застосовуються системи як постійного, так і постійно-змінного струму. Одним із основних елементів електромеханічної трансмісії є електродвигун-колесо (рис. 6). Воно є кінцевою ланкою електричної трансмісії автосамоскида. Два двигун-колеса, які мають незалежну підвіску, виконують функцію заднього мосту автомобіля.

Laba все авто

Рисунок 6. Двигун-колесо: 1-вісь; 2-електричний двигун; 3-редуктор; 4-шина.

Ходова частина автосамоскида складається із наступних вузлів: рами, підвіски, коліс із шинами.

Рама служить основою, на якій закріплені всі частини автомобіля і його кузов. Рами кар’єрних автосамоскидів виготовляються підвищеної міцності, оскільки вони піддаються значним ударним навантаженням при завантаженні гірської маси екскаваторами.

Підвіска автосамоскида в загальному випадку являє собою систему амортизуючих елементів, розміщених між колесами і надбудовою автомобіля. Призначається підвіска для пом’якшення ударів під час руху і для забезпечення плавності ходу шляхом гасіння виникаючих коливань.

Колісна формула – це умовна характеристика ходової частини автомобіля, в якій перша цифра відповідає загальній кількості передніх коліс, а друга – числу ведучих. Вона буває: 2х2, 24, 26, 28, 44, 46.

1

4

5

6

2

3

Шини можуть бути як камерними, так і безкамерними. В першому випадку до комплекту шини входять камера і покришка. Для великовантажних автосамоскидів основне застосування отримали безкамерні шини. Основою покришки є щільний каркас із декількох шарів високощільного корда. Зверху каркасу покришка вкрита товстим шаром резини (протектор). Для кращого зчеплення колеса з дорогою протектор виконують з рисунками різної форми (рис. 7).

Рисунок 7. Шини

1-шосейні; 2 -регіональні; 3-зимові; 4-міські; 5-будівельні; 6-позашляхові.

До механізму керування відносять кермове управління, гальмівну систему, а також механізм розвантаження автомобіля.

Кермове управління служить для змінення напряму руху, яке здійснюється, як правило, поворотом передніх коліс.

Гальмівна система служить для забезпечення безпеки руху і складається з гальм – робочого, стояночного та допоміжного. Механізм розвантаження забезпечує підйом і опускання кузова самоскиду. Як сучасні механізми розвантаження застосовуються потужні виконавчі органи – гідроциліндри.

Кузов

Кузов кар’єрного автосамоскида (рис. 2) являє собою зварну металеву платформу з козирком над кабіною, яка спирається на раму і розвантажується підйомом назад.

Найбільш поширена U-подібна форма кузова, яка забезпечує зниження висоти і центру мас автомобіля.

4 Автомобільні дороги

За умовами експлуатації автомобільні дороги поділяються на постійні і тимчасові. До постійних відносять дороги, які прокладаються на тривалий термін і мають спеціальне покриття. До тимчасових відносять дороги, які періодично переміщуються.

Автомобільна дорога (рис. 8) складається із земляного полотна (1), дорожнього покриття (2), який формує проїзну частину, і водовідвідних кюветів (3), захисних тумб (5).

Laba avto

Рисунок 8. Поперечний профіль автодороги:

а – тимчасової; б – постійної. 1-земляне полотно; 2-дорожне покриття; 3-водовідвідний кювет; 4-обочина; 5-захисна тумба.

Ширина земляного полотна складається із ширини проїзної частини і двох обочин (4). Ширина проїзної частини для односмугового руху становить

;

для двосмугового руху:

,

де A – габаритна ширина автомобіля; b=0,4-1 м – ширина смуги;

bз=0,7-1,7, м – проміжок між зустрічними машинами.

Дорожне покриття вибирається в залежності від інтенсивності руху, терміну служби, кліматичних умов тощо.

5 Екологія автомобільного транспорту

До негативних наслідків (рис. 9.), які спричиняє автомобільний транспорт на навколишнє середовище належать: шум, загазованість повітря, забруднення прилеглої до дороги смуги шкідливими речовинами, що містяться у відпрацьованих газах автомобілів.

Laba все авто

Рисунок 9. Вплив автомобільного транспорту на навколишнє середовище.

У табл.2 наведено євростандарти на токсичні викиди автомобілей, а в табл. 3 – енергоефективність автомобіля в залежності від типу двигуна.

Таблиця 2. Євростандарти на токсичні викиди

Стандарт

Рік введення стандарту

Вміст викидів у вихлопних газах

Одиниці виміру

Бензинові двигуни

Дизельні двигуни

CO

CH

NOx

Тверді частки

CO

CH+NOx

Тверді частки

Євро-0

1988

г/км

2,7

0,55

0,45

0,56

2,5

1,5

0,4

Євро-1

1993

г/км

2,5

0,4

0,35

0,36

1,5

1,1

0,25

Євро-2

1996

г/км

2,2

0,5

0,25

0,2

1,0

0,8

0,1

Євро-3

1999

г/км

2,3

0,2

0,15

0,15

0,64

0,56

0,05

Євро-4

2005

г/км

1,0

0,1

0,08

0,1

0,5



Страницы: 1 | 2 | Весь текст