03.04.2023

Группа 506

Предмет: Устройство автомобиля 

Тема урока: Усилитель рулевого управления автомобиля 

Цель урока: изучить данную тему, составить конспект урока 

Усилители рулевого привода

Усилители являются частью привода и позволяет уменьшить усилие на рулевом колесе со стороны водителя в 2-3 раза. В зависимости от используемой энергии для создания дополнительного усилия они подразделяются на пневматические, гидравлические, электрические и электрогидравлические. Наибольшее применение нашли гидравлические усилители, в которых гидравлический насос подаёт масло под давлением в силовой цилиндр через распределительное устройство (рисунок 12).

Б- бачок; ГН- гидравлический насос; 1 – золотник; 2, 3, 11 – маслопроводы; 4 – центрирующая пружина; 5 – управляемое колесо; 6, 9 – продольная и поперечная рулевые тяги; 7, 8 – рычаги; 10 – поршень гидроцилиндра

Рисунок 12 - Схема гидроусилителя

Такие усилители осуществляют следящее действие по усилию (обеспечивают пропорциональность между усилием на рулевом колесе и сопротивлением повороту управляемых колёс) и по углу поворота (обеспечивают пропорциональность углов поворота рулевого колеса и управляемых колёс). Рабочее давление, создаваемое насосом, составляет 6-10 МПа, перемещение золотника распределителя- 1-2 мм. РУ с гидроусилителем имеют различные компоновочные схемы (рисунок 13).

РМ, совмещённый с силовым цилиндром и распределителем, показан на рисунке 14 и рисунке 15, а конструкция с раздельным расположением РМ и силового цилиндра с распределителем – на рисунке 16.

а, в- соответственно совместное и раздельное расположение рулевого механизма, распределителя и силового цилиндра; б, г– соответственно раздельное расположение рулевого механизма и силового цилиндра

Рисунок 13- Компоновочные схемы гидроусилителей

а – насос гидроусилителя; б – схема работы гидроусилителя; 1, 9, 19 – клапаны; 2 – диск; 3 – ротор; 4 – статор; 5, 13 – валы; 6,16 – корпусы; 7 – шкив; 8 – бачок; 10, – крышка; 11 – лопасть; 12 – сектор; 14 – поршень-рейка; 15 – винт; 17 – золотник; 18 – плунжер; А, Б- полости силового цилиндра

Рисунок 14 – Гидроусилитель рулевого управления грузового автомобиля ЗИЛ

1 – крышка цилиндра; 2 – силовой цилиндр – картер; 3 – поршень-рейка; 4 – винт рулевого механизма; 5 – шариковая гайка; 6 – желоб для перекрывания шариков; 7 – шарики; 8 – промежуточная крышка; 9 – золотник; 10 – корпус клапана управления; 11 – гайка крепления винта; 12 – верхняя крышка; 13 – пружина плунжера; 14 – плунжер; 15 – стопорный винт; 16 – зубчатый сектор; 17 – вал сектора; 18 – сошка; 19 – боковая крышка; 20 – стопорное кольцо регулировочного винта; 21 – регулировочный винт; 22 – шаровой палец

Рисунок 15 – Рулевой механизм типа винт – шариковая гайка – рейка-сектор

Рисунок 15а- Рулевое управление автомобиля МАЗ

1—рулевой механизм; 2— карданный шарнир; 3- рулевой вал; 4- кронштейн крепления рулевой колонки; 5—рулевое колесо; 6 — нижние рычаги пово­ротных цапф; 7 — поперечная тяга; 8—насос гидроусилителя; 9— верхний рычаг поворотной цапфы; 10—головка штока;11—продольная тяга; 12—силовой цилиндр гидроусилителя; 13— распределитель гидроусилителя; 14— рулевая сошка

Рисунок 15б- Схема рулевого управления автомобиля МАЗ

а – принцип действия; б – взаимодействие элементов привода; в – положение узлов при повороте на лево; 1 – реактивная камера; 2 – золотник; 3 – канала; 4 – корпус распределителя; 5,6 – трубопроводы; 7 – поршень; 8 – гидроцилиндр; 9 – рулевое колесо; 10 – бачок; 11 – насос; 12 – сливная магистраль; 13 – нагнетательная магистраль; 14 – продольная рулевая тяга; 15 – гидроусилитель; 16 – рулевая сошка; 17 – шток поршня; 18,19 – шаровые пальцы; 20 – нагнетательная полость; 21 – обратный клапан; 22 – кольцевая полость; А,Б – соответственно подпоршневая и надпоршневая полости гидроцилиндра

Рисунок 16 – Схема работы гидроусилителя автомобиля МАЗ-5335

Гидроусилители рулевого управления могут иметь электронное управление.

Рисунок 16а- Схема рулевого управления, оборудованного гидроусилителем с электронным управлением: а — нейтральное положение; б — поворот влево; в — поворот вправо; 1,7 — поворотный золотник; 2, 5 — торсион; 3 — электронный блок управления; 4 — датчик сигнала скорости; 6 — штифт; 8 — гидравлический насос; 9 — резервуар; 10 — предохранительный и перепускной клапан; 11 — реактив­ный поршень; 12 — электромагнитный клапан; 13, 18 — распределитель­ная втулка; 14 — правая полость силового цилиндра; 15 — левая полость силового цилиндра; 16 — подвод жидкости к правой полости; 17 — подвод жидкости к левой полости; 19 — поршень

Схема электрогидравлического усилителя приведена на рисунке 17. В нем насос приводится в работу при помощи электродвигателя. В электрическом усилителе ( рисунок18) электродвигатель непосредственно воздействует на рулевой привод.

1-реечный рулевой механизм; 2- распределитель; 3- силовой цилиндр; 4 –насос с электродвигателем

Рисунок 17-Электрогидравлический усилитель

Электрический усилитель может воздействовать: на рейку (рисунок 18); на вал рейки; на шестерню рейки.

1-электродвигатель; 2- рулевой механизм

Рисунок 18- Электрический усилитель с воздействием на рейку

Следящее действие обеспечивается электронным блоком управления в зависимости от момента на рулевом колесе, угла его поворота и др.

Рисунок 19- Схема электроусилителя с двумя шестернями: 1 — датчик момента на рулевом колесе; 2 — электронный блок управления; 3 — электродвигатель усилителя; 4 — шестерня усилителя; 5 — рей­ка; 6 — датчик угла поворота рулевого колеса; 7 — торсион вала рулевого управления; 8 — шестерня рулевого механизма

Устройство электроусилителя рулевого управления показано на рисунке 20.

Рисунок 20- Электроусилитель рулевого управления автомобиля Ореl Согsа:

1 — электродвигатель; 2 — червяк; 3 — червячное колесо; 4 — скользящая

муфта; 5 — потенциометр; 6 — кожух; 7 — рулевой вал; 8 — разъем датчика

момента на рулевом валу; 9 — разъем питания электродвигателя

Рисунок 20а- Электроусилитель рулевого управления в разрезе: 1 — трехфазный синхронный электродвигатель; 2 — якорь; 3 — обмотка статора; 4 — датчик положения якоря; 5 — червячное колесо; 6 — рулевой

вал; 7— червяк; 8 — муфта

Рисунок 21- Общее расположение агрегатов рулевого управления

с электроусилителем: 1 — электроусилитель; 2 — карданный вал рулевого управления; 3 — рейка привода рулевого управления

Система управления четырьмя колесами повышает маневрирование. При этом задние колеса могут поворачиваться в разные стороны в зависимости от скорости движения (рисунок 22).

Рисунок 22- Радиус поворота обычного автомобиля (МЦП — мгновенный центр поворота) и автомобиля со всеми управляемыми колесами (4WS)

При этом управление задними колесами может быть механическим или электронным (рисунок 23), а привод- гидравлическим или электрическим.

Рисунок 23а- Механическое управление задней осью:1- масляный насос; 2 — ресивер; 3 — рулевой механизм с гидроусилитем 4 — рулевое колесо; 5 — золотник; 6 — редукционный клапан; 7 — масляный насос задней оси; 8 — силовой цилиндр

Рисунок 23б- Общий вид управляемой задней оси с электромеханическим исполнительным механизмом

Рисунок 23в- Рулевой привод задних управляемых колес грузового автомобиля: 1 — рулевой механизм; 2 — датчик угла поворота колес; 3 — датчик частоты вращения коленчатого вала; 4 — аварийная лампа; 5 — датчик частоты вращения колеса; 6 — электронный блок управле­ния; 7 — гидроцилиндр; 8 — управляющий клапан; 9 — фильтр; 10 — насос; 11 — масляный бак

Находят применение электронные системы стабилизации траектории (ESP). В ней задействованы агрегаты АБС и управления ДВС. Назначением таких систем является предотвращение заноса при повороте путем притормаживания колес соответствующей стороны автомобиля (рисунок 24). Она включает различные датчики (угол поворота рулевого колеса, скорость вращения кузова относительно вертикальной оси и др.)

Рисунок 24- Поворот в критической ситуации: а — при сносе; б — при заносе

 30.03.2023

Группа 506

Предмет: Ремонт  автомобилей 

Тема урока: Ремонт переднего моста автомобиля 

Цель урока: изучить данную тему, составить конспект урока

Основные дефекты передних мостов: погнутость передней оси, поперечной тяги и поворотных рычагов, износ посадочного места передней оси под шкворень, шкворней и втулок под шкворни, посадочных мест под подшипники поворотных цапф, срыв резьбы. Износ деталей переднего моста нарушает установку передних колес, увеличивает односторонний износ резины на них и затрудняет управление автомобилем.

Преждевременный износ деталей переднего моста вызывается несвоевременной смазкой, ездой на повышенных скоростях по неровной дороге.

Разборка и дефектация деталей. Перед снятием переднего моста с машины регулируют подшипники ступицы и замеряют зазор между втулкой и шкворнем. В грузовых автомобилях этот зазор определяют прибором, разработанным научно-исследовательским институтом автомобильного транспорта (НИИАТ). Индикатор прибора закрепляют струбцинами на передней оси I автомобиля- При установке натяга индикатора переднюю ось поднимают так, тобы колесо не касалось земли. Измерительный стержень индикатора подводят к нижней части опорного тормозного диска и уста-вливают с натягом в три-четыре оборота стрелки. При медленном опускании передней оси до соприкосновения с землей индикатор покажет суммарный зазор. Сопряжение с зазором до 1,5 мм считается годным к дальнейшей эксплуатации, при большем зазоре сопряжение разбирают и ремонтируют.

Передние мосты разбирают на специальных стендах или подставках. Для выпрессовки шкворней, шаровых пальцев, наружных и внутренних колец подшипников качения применяют съемники. Изношенные подшипники, пружины и пробки сочленений рулевых тяг не восстанавливают, а заменяют новыми.

Восстановление деталей. Погнутость и скручивание передней оси определяют различными приспособлениями, шаблонами, линейками, угольниками. Оси правят под прессом в холодном состоянии.

На специализированных авторемонтных предприятиях передние оси проверяют и правят на специальных стендах. Перед проверкой восстанавливают площадки оси для крепления рессор. Площадки наваривают и обрабатывают абразивным кругом на гибком валу.

Ось с трещинами выбраковывают. Отверстия под шкворень при незначительном износе развертывают под увеличенный размер, при больших износах их растачивают. В расточенные отверстия запрессовывают втулки и развертывают их под нормальный размер.

Посадочные поверхности поворотных цапф под подшипники восстанавливают хромированием или железнением с последующим шлифованием под нормальный размер. Допускается восстановление электромеханической обработкой с применением дополнительного материала или без него, но без обработки галтелей цапфы. Можно также восстанавливать посадочные места под подшипники нанесением пленки эластомера ГЭН-150 (В). Применять ручную электродуговую или другие виды электродуговой и газовой наплавки опасно, они понижают усталостную прочность цапфы, что приводит к поломке и аварии.

Изношенные втулки шкворней заменяют новыми. Их развертывают перпендикулярно внутренним торцам втулок, обеспечивая соосность отверстий. Запрессовывают и развертывают одну втулку, вставив направляющий хвостовик развертки в специально оставленную старую втулку, затем запрессовывают и обрабатывают вторую втулку. При запрессовке следят за совмещением отверстий для смазки. После обработки тщательно очищают от стружки поверхности и масляные канавки втулок.

Рис. 1. Измерение зазора между шкворнем и втулкой грузового автомобиля:
1 — передняя ось; 2 — струбцина; 3 — индикатор.

Изношенные отверстия развертывают и в них запрессовывают увеличенные по наружному диаметру втулки с натягом 0,01…0,1 мм.

Поврежденную резьбу хвостовика цапфы протачивают и нарезают новую, ремонтного размера, или наваривают и нарезают резьбу нормального размера.

Для шкворня характерен износ наружной поверхности под втулки. Ее хромируют и шлифуют под нормальный или увеличенный размер.

Иногда шкворни шлифуют до выведения износа, а втулки развертывают под уменьшенный размер шкворня.

Сборка и регулировка переднего моста ведутся на стендах для разборки.

Передние мосты грузовых автомобилей собирают в такой последовательности. Переднюю ось ставят на стенд. В поворотных цапфах закрепляют поворотные рычаги, устанавливают цапфы на ось и монтируют поперечную рулевую тягу. Устанавливают опорные тормозные диски и тормозные колодки. Ставят тормозные барабаны и колеса в сборе. Проверяют правильность установки колес и регулируют угол их схождения и максимальный угол поворота. Определенный угол развала передних колес и угол поворота шкворня назад предусмотрены конструкцией передней оси и поворотных цапф.

Угол развала передних колес проверяют специальным прибором М-2183 ГАРО или специально изготовленным приспособлением, можно также использовать большой угольник и линейку с делениями. Перед измерением должны быть отрегулированы подшипники ступиц колес и шины накачаны воздухом до нормального давления.

Рис. 2. Схема проверки передних колес

Рис. 3. Проверка схождения колес специальной линейкой:
1 — линейка; 2 — упор; 3 — цепочка; 4 — подвижная шкала; 5 — стрелка-указатель; 6 — раздвижная труба.

Точно так же проверяют развал колес тракторов. Для трактора «Беларусь», например, он равен 4°.

Если развал колес не удовлетворяет техническим требованиям, переднюю ось и шкворневые соединения подвергают повторному ремонту, так как нарушение этого угла приводит к неравномерному износу шин передних колес.

Схождение передних колес проверяют также на ровной площадке специальной линейкой при нормальном давлении в шинах. Линейку располагают впереди передней оси так, чтобы ее упоры прижимались к выпуклым частям шин на уровне горизонтальной плоскости, проходящей через оси колес, или концы ее цепочек касались площадки. В этом положении нулевое деление подвижной шкалы совмещают со стрелкой раздвижной телескопической трубы линейки. Затем перекатывают автомобиль или трактор вперед, чтобы линейка оказалась на таком же уровне сзади передней оси, и по шкале линейки отмечают схождение колес. Если этот размер выходит за пределы допускаемых значений, схождение регулируют изменением длины поперечной тяги. Нормальное схождение колес автомобиля ГАЗ-53 должно быть в пределах 1,5…3 мм, ЗИЛ-130 — 5…8 мм, трактора «Беларусь» — 8…12 мм.

Максимальный угол поворота колес устанавливают специальными упорными болтами. Например, для автомобилей ЗИЛ-130 максимальный угол поворота колес вправо 34°, влево — 36°. Проверяют угол поворота специальным переносным прибором.

  27.03.2023

Группа 506

Предмет: Устройство автомобиля 

Тема урока: Устройство рулевого усилителя руля 

Цель урока: изучить данную тему, составить конспект урока 

Устройство и принцип действия электрогидроусилителя руля.

Устройство электрогидроусилителя

Общие сведения

Электрогидравлический усилитель руля работает в зависимости от скорости поворота рулевого колеса и скорости автомобиля.

Насосный агрегат VI19 усилителя руля состоит из шестеренного насоса и электродвигателя.

Вместо лопастного насоса у известных усилителей руля в насосном агрегате электрогидравлического усилителя используется шестеренный насос.

Этот насос приводится не от двигателя автомобиля, а от встроенного в насосный агрегат электродвигателя.

Электродвигатель работает только при включенном зажигании и работающем двигателе автомобиля.

Блок управления усилителем получает сигналы с датчиков скорости поворота рулевого колеса, скорости автомобиля и частоты вращения вала его двигателя и в зависимости от них изменяет частоту вращения электродвигателя шестеренного насоса и соответственно производительность последнего или объемный расход рабочей жидкости.

Защита от повторного включения

Электрогидравлический усилитель руля оснащен устройством защиты от повторного включения насоса, выключающего его при неисправности системы, выхода его из строя или наезда автомобиля на препятствие. В последнем случае защиту от повторного включения можно привести в исходное состояние только с помощью диагностического прибора.

В других случаях блокировка снимается выключением зажигания и повторным запуском двигателя. После выключения перегретого агрегата необходимо выждать приблизительно 15 минут, чтобы он успел достаточно остыть. Если после этой паузы запуском двигателя не удается возвратить защиту в исходное состояние, следовательно повреждена бортовая сеть или неисправен насосный агрегат. В этих случаях следует провести сеанс самодиагностики и при необходимости заменить насосный агрегат.

Насосный агрегат

Насосный агрегат выполнен в виде единого блока.

Кронштейн насосного агрегата закреплен болтами на лонжероне между передним бампером и колесной нишей. Насосный агрегат подвешен к кронштейну посредством упругих резиновых элементов.

Электронный блок управления усилителем J500

Этот блок входит в состав насосного агрегата.

Входящие сигналы

Частота вращения вала двигателя автомобиля.

Скорость автомобиля.

Скорость поворота рулевого колеса.

Основные функции

Блок управляет приводом шестеренного насоса в зависимости от скорости поворота рулевого колеса и скорости автомобиля.

Дополнительные функции

Защита усилителя руля от перегрева.

Защита от повторного включения при неисправности.

Бортовая диагностика

Блок управления распознает возникающие в процессе эксплуатации неисправности и регистрирует их в ПЗУ.

Функции насоса Ключ зажигания Двигатель автомобиля Насос Поддержка усилий на руле

включено работает работает действует

выключено не работает, автомобиль неподвижен не работает не действует

Режимы работы усилителя руля Скорость автомобиля Скорость поворота руля Производительность насоса Поддержка усилий на руле

малая, например, при маневрировании большая высокая большая (управление легкое)

большая, например,

при движении по

автобану малая низкая малая (повышенные усилия на руле)

  20.03.2023

Группа 506

Предмет: Устройство автомобилей 

Тема урока: Устройство и работа рулевого управления  автомобиля 

Цель урока: изучить данную тему, составить конспект урока

Понятие о повороте автомобиля. Общее устройство рулевого управления.

Основным способом изменения направления движения является поворот передних направляющих колес относительно задних колес.

Управляемость автомобиля.

Под управляемостью понимают свойство автомобиля изменять направление движения при воздействии водителя на рулевое управление. Управляемость зависит от многих причин, что не дает возможности оценить ее каким-то одним показателем.

Хорошая управляемость автомобиля обеспечивается, если его конструкция удовлетворяет определенным требова­ниям.

Требова­ния, предъявляемые к конструкции рулевого управления:

• рулевой привод должен обеспечивать такое соотношение углов поворота управляемых колес, при котором они катятся без бокового скольжения;

• у управляемых колес должны исключаться произвольные колебания и обеспечиваться хорошая стабилизация, т.е. обес­печиваться правильная кинематика по­ворота и безопасность движения;

• углы увода переднего и заднего мостов должны находится в определенном соотношении;

• водитель должен иметь возможность определить силы, дейст­вующие на управляемые колеса (усилия на рулевом колесе не должны быть большими и рулевое управление должно предотвращать передачу толчков от неровностей дороги на рулевое ко­лесо).

Рассмотрим, как удовлетворяются эти требования у современного автомобиля.

Качение управляемых колес без бокового скольжения шин по дороге при криволинейном движении обеспечивает­ся поворотом правого и левого колес на различные углы.

Для этого передние и задние колеса должны катиться по окружностям, описанным из одного центра пово­рота О, находящегося на продолжении оси задних колес автомобиля.

Центр поворота представля­ет собой т. О - пересечение продол­жения осей всех колес. При повороте наружное колесо по отношению к центру поворота должно быть по­вернуто на несколько меньший угол α, а внутреннее колесо на больший угол β, в противном случае поворот будет неизбежно сопровождаться бо­ковым проскальзыванием его перед­них колес (при повороте вправо правое колесо должно быть повернуто на больший угол по сравнению с левым, при левом повороте, наоборот, больше должен быть угол пово­рота левого колеса).

Схема поворота автомобиля

Рис. 1. Поворот автомобиля

а) налево б) направо

Разница между углами поворота колес тем больше, чем меньше радиус кривой, по которой движет­ся автомобиль.

Радиус R поворота авто­мобиля зависит от его базы L и углов поворота колес (наруж-ного α и внутреннего β): чем меньше его база и больше углы поворота колес, тем меньше радиус поворота, а чем меньше радиус поворота, тем меньше потребуется места для поворота ав­томобиля (автомобиль ЗиЛ-130 R_min = 8 м, автомобиль ВАЗ-2107 «Жигули» R_min = 5,6 м).

Нужное соотношение углов поворота обеспечивается работой рулевой трапеции. Если форма трапеции нарушена (изогнута поперечная тяга или поворотный рычаг), то изменится и соотношение углов поворота: колеса начнут проскальзывать по дороге, затрудняя управление автомоби­лем. Кроме того, резко ускорится изнашивание шин. У легковых автомобилей форма рулевой трапеции может быть нарушена вследствие неправильной регулировки схожде­ния. Регулировать схождение у автомобилей с трапецией, имеющей две боковых тяги, нужно так, чтобы обе тяги имели одинаковую длину. На практике часто схождение регулируют, поворачивая только одну тягу (обычно левую). Это недопустимо, так как при этом трапеция становится несимметричной и правильное соотношение углов поворота колес утрачивается.

Управляемые колеса под воздействием толчков от неровностей дороги постоянно отклоняются от нейтрально­го положения. Свойство управляемых колес сохранять нейтраль-ное положение и автоматически в него возвращать­ся называется стабилизацией.

Автомобиль с хорошей стабилизацией может двигаться прямолинейно, даже если водитель не держит в руках рулевое колесо. При выходе такого автомобиля из поворота управляемые колеса без участия водителя автоматически возвращаются в нейтраль­ное положение.

Стабилизация колес обеспечивается благодаря наклону шкворней (или шкворневых пальцев) поворотных цапф в поперечном и продольном направлениях. При поперечном наклоне шкворня на угол  (рис. 2а) уменьшается расстояние а между средней плоскостью колеса и осью шкворня (плечо поворота). Уменьшение плеча поворота облегчает управление автомобилем.

Кроме того, при пово­роте колеса вокруг шкворня с поперечным наклоном колесо стремится опуститься ниже поверхности дороги, как показано штриховыми линиями, а так как это невозможно, то поднимается передняя часть автомобиля.

При выходе автомобиля из поворота передняя часть автомобиля опус­кается, облегчая возвращение передних колес в исходное положение.

При продольном наклоне шкворня на угол  (рис. 2б) его ось пересекается с дорогой впереди центра контакта шины на расстоянии b (плечо стабилизации). При повороте автомобиля под влиянием центробежной силы в зонах контакта шины с дорогой возникают поперечные реакции. Действуя на плече b, эти реакции создают моменты, возвращающие передние колеса в исходное положение при выходе автомобиля из поворота.

а) б)

Рис. 2. Способы, обеспечивающие стабилизацию колес:

а — поперечный наклон шкворня; б — продольный наклон шкворня.

При неправильной установке шкворней ухудшается стабилизация и могут возникнуть их колебания. Колебания колес, затрудняющие управление автомобилем, появляют­ся также из-за неуравновешенности (дисбаланса) колес. При вращении неуравновешенного колеса действуют центробеж­ные силы, периодически стремящиеся повернуть колесо в стороны и оторвать его от дороги. При большом дисбалансе колебания колес так велики, что водитель вынужден уменьшить скорость.

Поворачиваемостью автомобиля называют его свойство изменять направления движения без поворота управляемых колес. Различают шинную и крено­вую поворачивае-мость.

Ш

инная поворачиваемость связана с явлением увода колес.

Рис. 3.

Вследствие увода автомобиль отклоняется от траекто­рии, которая задана ему водителем при повороте управля­емых колес.

Если у автомобиля угол увода передней оси больше, чем задней, то он движется по кривой большего радиуса (более пологой). Такой автомобиль имеет недоста­точную повора-чиваемость. Он хорошо сохраняет прямоли­нейное направление движения, т.е. обладает хоро-шей курсовой устойчивостью. Однако водителю для изменения направления движения автомобиля требуется затратить большее усилие.

Если угол увода задней оси больше, чем у передней, то автомобиль при том же угле поворота управ­ляемых колес движется по кривой меньшего радиуса. Он обладает излишней поворачиваемостъю, легче изменяет направление движения и, как правило, имеет худшую курсовую устойчивость.

Шинная поворачиваемость изменя­ется при изменении нагрузки. В большинстве случа-ев автомобили в порожнем состоянии имеют недостаточную шинную поворачиваемость, а в нагруженном - излишнюю.

Креновая поворачиваемость связана с конструкцией подвески.

Под действием поперечной силы кузов поворачи­вается в поперечной плоскости и перемещает элементы подвески. Те, в свою очередь, поворачивают в горизонталь­ной плоскости оси автомобиль так, что он начинает двигать­ся по криволинейной траектории, хотя управляемые колеса его будут находиться в нейтральном положении. По анало­гии с шинной поворачиваемостью креновая поворачиваемость может быть недостаточной или излишней в зависи­мости от того, какой угол поворота какой оси в результате крена окажется большим.

Креновая поворачиваемость может либо усиливать, либо ослаблять шинную пово-рачиваемость. Причем в различных условиях это влияние может быть различным. Как говорят, "автомобиль перестает слушаться руля". Особое значение имеет привычка водителя к определенно­му автомобилю, его навык в использовании особенностей управляемости.

Управляемость автомобиля зависит от технического состояния его ходовой части и рулевого управления. Уме­ньшение давления в одной из шин увеличивает ее сопротив­ление качению и увод, поэтому автомобиль постоянно отклоняется в сторону шины с меньшим давлением. Увели­ченные зазоры в деталях рулевого привода приводят к произвольным колебаниям передних колес. Затрудняет управление автомобилем и лишает водителя обратной связи чрезмерная затяжка пробок продольной тяги, под­шипников и рабочей пары рулевого механизма.

Поэтому требования, которые предъявляются к РУ должны выполняться в строгом соответствии с установленными техническими нормами и правилами.

Рулевое управление служит для изменения и сохранения выбранного водителем направления движения автомобиля.

Общее устройство рулевого управления: рулевое колесо, соединенное валом с рулевым механизмом, рулевая колонка и рулевой привод. Иногда в рулевое управление включён усилитель.

Рис. 4. Рулевое управление автомобиля.

1 – поперечная тяга; 2 – левый рычаг рулевой трапеции; 3 – поворотный кулак; 4 – поворотный рычаг; 5 – продольная тяга; 6 – сошка; 7 – рулевой механизм; 8 – вал рулевого колеса; 9 – рулевое колесо; 10 – правый рычаг рулевой трапеции.

16.03.2023

Группа 506

Предмет: Ремонт  автомобилей 

Тема урока: Ремонт карданной передачи 

Цель урока: изучить данную тему, составить конспект урока

Ремонт карданной передачи

В процессе эксплуатации в карданной передаче появляются следующие дефекты:

1. износ шеек крестовины;
2. износ подшипников и сальников крестовины;
3. разработка отверстий вилок;
4. износ шлицев на валах и в вилках;
5. прогиб или скручивание валов;
6. износ опорного подшипника промежуточного вала.

Признаками указанных дефектов являются биение валов, увеличенный зазор в соединениях, стуки при движении и рывки при трогании с места.

Для устранения дефектов в карданной передаче ее разбирают в следующем порядке:

1. Отвертывают болты фланцев, соединяющие карданные шарниры с ведущей шестерней главной передачи и с ведомым валом коробки передач, и снимают карданную передачу. При закрытой карданной передаче сначала отъединяют карданную трубу, откатывают задний мост, а затем отъединяют валы. При наличии промежуточного вала (автомобиль ГАЗ-51) прежде отвертывают фланец от ведущей шестерни главной передачи и удаляют основной вал, затем отвертывают от рамы подушку с опорой промежуточного вала и фланец промежуточного вала от ведомого вала коробки передач.
2. После снятия карданной передачи разбирают карданные шарниры. При разборке карданного шарнира, имеющего игольчатые подшипники, отвертывают болты, снимают стопорные пластинки и крышки и вынимают игольчатые подшипники. После удаления всех подшипников вынимают крестовину и разъединяют вилки. С шеек крестовины снимают держатели с пробковыми сальниками.
3. При разборке карданного шарнира, имеющего скользящие подшипники (автомобили ЗИС-5 и ГАЗ-MM), вынимают замочные кольца, стальные втулки и разъединяют вилки. Прогиб карданного вала определяют в центрах индикатором. Если величина прогиба в средней части вала превышает 0,5 мм, вал правят в холодном состоянии под прессом. Валы, шлицы которых скручены, изношены или смяты, заменяют новыми.

Изношенные шейки крестовин можно восстановить до нормального размера хромированием или напрессовкой стальных втулок с последующей механической обработкой.

Рис. Детали универсального карданного шарнира ЗИС-150:
1 — ведущая вилка; 2 — крестовина; 3— клапан; 4 и 16 — пробковые сальники; 5 — корпус опорной шайбы; 6 — опорная шайба подшипника; 7 — игольчатый подшипник; 8 — стакан подшипника; 9 — держатель сальника; 10 — заглушка шлицевого соединения; 11 — стопорная пластина; 12 — крышка подшипника; 13 — масленки; 14 — скользящаявилка; 15 — шлицованный конец карданного вала; 17 — опорная шайба сальника; 18 — крышка сальника; 19 — карданный вал.

Сборка карданной передачи

При сборке карданной передачи необходимо:

1. напрессовать на шейки крестовины 2 держатели сальников 9 игольчатых подшипников с натягом 0,02—0,03 мм, ввернуть клапан и масленку;
2. пропитать цилиндровым маслом пробковые сальники 4 и установить их в держатели;
3. вставить крестовину в вилку 1 (при сборке скользящей вилки, прежде чем устанавливать крестовину, вставить заглушку 10 шлицевого соединения вилки), надеть на шейки опорные шайбы 6, стаканы 8 с игольчатыми подшипниками 7, крышки подшипников 12 и привинтить винтами стопорные пластины 11; в такой же последовательности соединить крестовину со второй вилкой; если карданный шарнир имеет стальные втулки, установить их на шейки крестовины с зазором 0,07—0,15 мм, а в гнезде вилки — с натягом 0,04—0,08 мм;
4. ввернуть в крестовину масленку 13 и предохранительный клапан 3;
5. надеть на шлицованный конец 15 карданного вала крышку 18 сальника и его опорную шайбу 17, а также сальник 16, предварительно пропитанный маслом;
6. вставить шлицованный конец вала в вилку и завернуть от руки крышку сальника 18 при установке скользящей вилки проследить, чтобы оси обеих крестовин лежали в одной плоскости (у автомобиля ГАЗ-51 на вилке и валу имеются указательные стрелки, которые при сборке должны быть расположены на одной прямой);
7. установить в шлицевую вилку масленку 13

 10.03.2023

Группа 506

Предмет: Техническая диагностика автомобилей 

Тема урока: Диагностирование приборов электрооборудования 

Цель урока: изучить данную тему, составить конспект урока

Методы диагностирования электрооборудования

Особенности, методические и информационные основы методов диагностирования электрооборудования достаточно разнообразны и подробно описаны в специальной литературе. Поэтому ниже дается лишь общий обзор наиболее распространенных методов контроля, разрабатываемых в России. Некоторые применяемые и наиболее перспективные разрабатываемые направления диагностирования электрооборудования приведены в табл. 5.2.

Метод инфракрасной термографии. Изменение температуры узлов и элементов электрооборудования в процессе эксплуатации является важным информативным признаком их технического состояния. Дистанционный контроль температуры нагрева токоведущих частей, контактных соединений, корпусов электрооборудования, подвесной и опорно-стержневой изоляции реализуется средствами тепловизионного контроля. Этот метод диагностики основан на регистрации инфракрасного излучения.

Разрешающая способность тепловизионного контроля 0,2 ^оС. В электроэнергетике России наиболее широко распространены отечественные тепловизоры ТВ-03 и тепловизоры шведской фирмы AGEMA, например AGEMA-782.

Оценка технического состояния контактных соединений производится сравнением температуры однотипных контактов, находящихся в одинаковых условиях по нагрузке и охлаждению, а также температуры контактного соединения и сплошных участков токопроводов. Оценка технического состояния изоляторов основана на анализе разницы температур дефектного и непробитого изолятора. Эта разница определяется напряжением на изоляторе и величиной диэлектрических потерь фарфора изолятора.

Температура пробитого изолятора равна температуре окружающей среды, так как напряжение на нем нуль. Температура непробитого изолятора определяется по средним параметрам емкости, размеров и напряжения и превышает температуру окружающей среды на 0,4–0,5 ^оС.

Т а б л и ц а 5.2 Направления диагностирования электрооборудования

Электрооборудование	Направление диагностирования
Турбогенераторы	Диагностика теплового состояния обмотки ротора Диагностика неисправностей обмотки статора Диагностика системы охлаждения стержней обмотки статора Контроль вибрации и диагностика механического состояния Диагностика щеточно-контактного аппарата Контроль электромагнитного излучения Диагностика уплотнений и подшипников Диагностика системы возбуждения
Силовые трансформаторы	Хроматографический анализ газов, растворенных в масле Температурный контроль Контроль износа контактов РПН Тепловизионный контроль трансформаторов Регистрация частичных разрядов в изоляции
Выключатели высокого напряжения	Контроль коммутационного и механического ресурса Оценка состояния контактной системы Контроль характеристик привода Контроль состояния фарфоровых изоляторов Контроль утечек дугогасительной среды (воздух, элегаз)
Высоковольтные электродвигатели	Диагностика обрыва стержней короткозамкнутого ротора Контроль витковых замыканий Вибрационный контроль обмоток статора Контроль подшипникового узла Контроль и защита от неуспешных пусков Контроль эксцентриситета воздушного зазора между ротором и статором Контроль неполнофазных режимов Контроль направления вращения Непрерывный селективный контроль активного сопротивления изоляции Температурный контроль Оценка расхода ресурса на основе контроля пусковых и длительных режимов работы
КРУ и токопроводы	Контроль дуговой защиты Тепловизионный контроль состояния электрических контактов и изоляторов
Воздушные и кабельные линии	Дистанционная тепловизионная диагностика контактов и подвесной изоляции Контроль частичных разрядов Диагностика опор ЛЭП Контроль состояния изоляции кабелей

Тепловизионный метод контроля получил наибольшее применение в открытых и закрытых распредустройствах напряжением 35 кВ и выше, а также на ЛЭП.

Метод хроматографического контроля маслонаполненного оборудования. Это наиболее проработанный и распространенный в электроэнергетике метод диагностики. Он применим для раннего обнаружения развивающихся дефектов внутри маслонаполненных силовых трансформаторов, автотрансформаторов, шунтирующих реакторов, крупных электрических машин с водомасляной системой охлаждения, измерительных трансформаторов, высоковольтных вводов и высоковольтных кабелей. Хроматография есть разделение смесей. Идея метода основана на предположении, что повреждение в маслонаполненном оборудовании сопровождается выделением различных газов, отсутствующих в масле при нормальной работе. Эти газы растворены в масле. Выделив их из масла и проведя хроматографический анализ, можно обнаружить дефекты на ранней стадии возникновения. В настоящее время изучен состав газов, содержащихся в масле недефектного нормально работающего оборудования, выявлены газы, характерные для различных повреждений, и граничные их концентрации. При этом определяют концентрации водорода , метана, этилена, этана, ацетилена, оксида и диоксида углерода СО,и других газов.

Отбор масла из работающего трансформатора производится специальными маслоотборниками поршневого типа. При этом исключается соприкосновение масла с окружающей воздушной средой и предотвращаются потери растворенных в масле газов в процессе отбора. Масло помещается в замкнутый объем, и газ над поверхностью масла подвергается анализу. Для анализа состава, динамики изменения и концентрации газов в пробах масла применяют хроматографы. Кроме того, известны встроенные средства анализа газов, растворенных в масле, и выделившихся газов, а также устройства непрерывного контроля, основанные на определении и, растворенных в масле. Характер и примерное место повреждения определяют по количественному составу газов. Необходимость выявления дефекта на ранних стадиях его развития требует обработки данных хроматографического анализа. Оценка состояния маслонаполненного оборудования осуществляется, как правило, на базе четырех критериев: предельных концентраций, скорости нарастания концентрации газов, отношений концентраций газов, критерия равновесия.

Первый критерий позволяет судить по значению превышения предельных концентраций о характере внутренних дефектов. Так, сильные повреждения изоляции характеризуются высокой концентрацией водорода и ацетилена и обычно сопровождаются наличием углекислого газа. Относительно большая концентрация насыщенных и ненасыщенных углеводородов ,,, (кроме) в сочетании с небольшим процентомуказывает на тепловое разложение масла вследствие перегрева металлических частей. Если присутствует заметное количество СО и, то это означает, что происходит разложение целлюлозы. Резкое увеличениеисвидетельствует о сильном локальном перегреве, сопровождающемся обугливанием масла. Если содержаниев 10–20 раз больше чем СО при отсутствии других газообразных продуктов разложения, то причиной является термическое разложение целлюлозы. При высоких температурах обнаруживается небольшое количество, а содержание кислорода заметно снижено. Наличие водорода и небольшого содержания этилена ипоказательно для частичных разрядов. В случае слабого искрения обнаруживается небольшое количество. Присутствиеговорит о развивающемся дефекте внутри трансформатора, который необходимо вывести из эксплуатации и осмотреть.

При втором критерии контролируется скорость нарастания концентраций газов. Если прирост содержания газов составляет более 10 % в месяц, трансформатор ставится на учащенный контроль. Достоверность оценки состояния с помощью этого критерия значительно выше по углеводородным газам и СО, чем по водороду и оксиду углерода, потери которых в пробе масла иногда соизмеримы с численными значениями этого критерия.

Третий критерий дает возможность использовать три отношения пар газов: /,/,/. Например условия/<<0,1 и/>1 указывают на дефект термического характера, а отношение/характеризует температуру перегрева. Наиболее частыми причинами упомянутых отношений являются возникновение дефектов в изоляции трансформаторного железа, нагрев и выгорание контактов РПН, нарушение изоляции стяжных шпилек и ярмовых балок с образованием короткозамкнутого контура, нагрев контактов соединений отводов низкого напряжения.

Ч

5.17

етвертый критерий основан на сопоставлении результатов анализа масла из газового реле и из пробы. Используется в случаях срабатывания газовой защиты. На базе этого критерия делается заключение о возможности включения трансформатора в работу и определяется дефект электрического характера, когда повторное включение трансформатора могло бы привести к увеличению очага повреждения.

Перспективным направлением применения указанных критериев является разработка алгоритмов для реализации автоматизированных систем оценки состояния маслонаполненного оборудования. Следует отметить универсальность метода и растущую с увеличением напряжения эффективность его использования.

Метод контроля диэлектрических характеристик изоляции. Основан на измерении диэлектрических характеристик, к которым относятся токи утечки, величины емкости, тангенс угла диэлектрических потерь (tg ) и др. В основе контроля тока утечки лежит измерение тока, проходящего через твердую изоляцию при наличии напряжения. Известны два метода контроля. В первом, прямом методе измеряется модуль комплексной проводимости изоляции или ее емкость. Метод требует регистрации долей процента в изменении контролируемого параметра, применения различных схем повышения чувствительности и помехоустойчивости, что является его недостатком. Во втором методе сравниваются емкость и tg  однотипного электрооборудования с помощью схемы Шеринга. Метод требует наличия специальных измерительных выводов изолированной от земли конструкции. Он может использоваться для контроля за высоковольтными измерительными трансформаторами и конденсаторами связи.

Метод контроля разрядов. Все большее распространение в качестве показателя состояния изоляции электрооборудования получает использование разрядов. Известные методы измерения характеристик разрядов можно разделить на измерение частичных, пазовых и поверхностных разрядов и на электрические и неэлектрические методы. Методы применяются на напряжениях 110 кВ и выше в трансформаторах и электрических машинах.

Исследуются зависимости уровня интенсивности частичных разрядов в изоляции электрических машин от тепловых и механических воздействий. Анализируются данные для выявления связей между характеристиками частичных разрядов и сроками службы изоляции. Измерение частичных разрядов позволяет контролировать состояние изоляции во время испытаний и выявлять ее предаварийное состояние. Наличие частичных разрядов определяется по появляющимся импульсам напряжения и по изменениям электромагнитного поля во внешней цепи с помощью электромагнитного датчика. Известны устройства, контролирующие амплитуду и частоту следования импульсов в определенных диапазонах частот.

Основные трудности применения метода частичных разрядов связаны с наличием помех, обусловленных коммутациями и переходными процессами в первичных цепях установки, наличием коронных разрядов, радиопомех и т.д. Проблема измерения сигнала и его отделения от помех не всегда разрешима. Эффективность использования контроля частичных разрядов увеличивается с ростом рабочего напряжения, так как, с одной стороны, растут напряженность электрического поля и вероятность возникновения дефектов, с другой – появляется возможность отказаться от испытаний повышенным напряжением.

Выявлять пазовые разряды, искрения и образования дуг целесообразно и в обмотках крупных электрических машин под нагрузкой. Причины возникновения разрядов: ослабление пазовых клиньев, истирание и усадка подклиновых прокладок между стержнями обмоток статора, обрыв элементарных проводников, вибрация пластин гибких выводов и др. Выявить искровой, тлеющий и дуговой разряды можно с помощью, например, индуктивных датчиков. Выявить разряды можно также с помощью проводящих электродов, наложенных на изоляцию, емкостных датчиков, подключаемых к нейтрали и линейному выводу, или антенны, устанавливаемой на роторе машины, высокочастотного трансформатора, расположенного в цепи заземления нейтрали, и измерителя радиопомех.

Дефекты стержневых изоляторов, такие как трещины и локальные проводящие загрязнения, являются источниками поверхностных разрядов. Образование поверхностных разрядов сопровождается излучением в звуковом, оптическом и радио диапазонах. Известен метод оптического контроля излучения поверхностных разрядов с помощью электронно-оптического дефектоскопа. Он основан на регистрации пространственно-временного распределения яркости свечения и определении по ее характеру дефектных изоляторов. Для этих же целей с разной эффективностью применяют радиотехнический и ультразвуковой методы, а также метод контроля ультрафиолетового излучения с помощью электронно-оптического дефектоскопа "Филин". Данный принцип можно применить и для выявления таких дефектов, как обрыв стержней ротора асинхронного электродвигателя, образование дуги в КРУ и т.п.

Описанные методы не дают однозначной связи уровня и характера контролируемых параметров с характером и местом повреждения. Они универсальны по принципу и требуют индивидуального подхода к каждому объекту и специальных экспериментальных исследований.

Метод вибродиагностики. Для контроля за техническим состоянием механических узлов большое значение имеет связь параметров объекта с таким интегральным признаком, как спектр частот вибрации. Всякое параметрическое возбуждение смещает спектр. Это и используется в качестве признака. Оценка состояния по смещению низкочастотных составляющих спектра менее эффективна.

Электрофизический метод контроля. Перспективным направлением диагностики электрооборудования является применение электрофизических методов контроля. Достоинство таких методов – быстрое получение первичной информации, удобство ее передачи и представление в виде сигнала отклика. Легко встраиваются датчики в объект, сравнительно проста аппаратурная реализация, хорошие возможности настройки на различные электрофизические эффекты, высока эффективность выявления дефектов. Легко поддаются автоматизации и реализации на ЭВМ.

Методическую основу использования электрофизических методов составляет принцип наблюдаемости, а носителями информации являются электрофизические эффекты, возникающие при активизации физических процессов. По способам проявления, вывода и обработки информации эффекты такого типа можно разделить на интегральные эффекты и связанные с ними переходные процессы, эффекты нелинейности, флуктуационные эффекты и шумы.

Использование электрофизических эффектов производится на основе определения способа проявления дефекта или дефектообразующего фактора в виде конкретного физического процесса и возможности наблюдения за этим процессом внешними средствами. Эта возможность обусловливается силой проявления эффекта и разрешающей способностью применяемых измерительных средств.