УСТРОЙСТВО

И ЭКСПЛУАТАЦИЯ
АТОМОБИЛЕЙ
КАТЕГОРИЙ «В» И «С»

Учебное пособие
УДК 656 13(075 32)

ББК39 33 08я7

С13

профессор кафедры «Техническая эксплуатация автомобилей»
Белорусского национального технического университета
кандидат технических наук, профессор Е Л Савич

Рецензенты:

цикловая комиссия технических учебных предметов УО «Копыльский

государственный колледж» (С. Т Святский),

доцент кафедры «Техническая эксплуатация автомобилей»

МОУВО «Белорусско-Российский университет»
кандидат технических наук, доцент В А. Коваленко

Все права на данное издание защищены Воспроизведение всей книги или
любой ее части не может быть осуществлено без разрешения издательства

Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Министерства
образования Республики Беларусь.

Савич, Е. Л.

С13 Устройство и эксплуатация автомобилей категорий «В» и «С»
учеб пособие/Е. Л Савич -Минск РИ ПО, 2023 - 451 с ил
ISBN 978-985-895-178-8.

Описаны автоматическая коробка передач, системы тормозов, подве-
ски, рулевых механизмов. Удалено внимание современным конструкци-
ям автомобилей с электронными системами управления Рассмотрены,
электрооборудование, трансмиссия, тдовая часть, системы двигателей

ISBN 978 98S 89S 178 8

УДК 6S6 13(075 32)
ББК 39 33-08я7
СПИССК ССКРЛЩЕНИИ

АБС — антиблокировочная система

АКБ - аккумуляторная батарея

АКПП - автоматическая коробка передач
АТС - автотранспортное средство
БУ - блокировочное устройство

ВМТ - верхняя мертвая точка

ГМП - гидромеханическая коробка передач
ГРМ - газораспределительный механизм
ДВС - двигатель внутреннего сгорания
ДТП - дорожно-транспортное происшествие

ЕО - ежедневное обслуживание

КПД - коэффициент полезного действия
КПП - коробка передач

КШМ - кривошипно-шатунный механизм
НМТ - нижняя мертвая точка

ОГ — отработавшие тазы

СО - сезонное обслуживание

СТО — станция технического обслуживания

ТВЧ - токи высокой частоты

ТНВД — топливный насос высокого давления
ТО — техническое обслуживание

ЦП Г — цилиндропоршневая группа
ЭДС — электродвижущая сила
ВВВДВЧИЕ

На дорогах Беларуси первый автомобиль появился в 1895 г,
когда Ковенский округ путей сообщения, куда входили все бе-
лорусские губернии, кроме Могилевской, приобрел техническую
новинку Количество автомобилей росло довольно быстро, вскоре
они появились в личном пользовании. В целом, хотя автомобиль
продолжал оставаться экзотикой, он довольно уверенно начинал
занимать ведущее место в грузовых и пассажирских перевозках
на шоссе

К 1914 г в распоряжении минчан было шесть автомоби-
лей-такси марок «Оверленд», «Дарак», -.Олдем о би ль», «Мерсе-
дес», «Форд» и «Опель» мощностью от 20 до 35 л с Весной 1914 г
между центром города и Комаровкой (тогда городской окраиной)
начал курсировать шестиместный маршрутный автомобиль

Автомобильные перевозки в Республике Беларусь более ста-
бильно стали осуществляться с 1920 г, когда были получены
первые 20 автомобилей Через 5 лет в Минске появились первые
11 автобусов, которые начали выполнять регулярные внутриго-
родские перевозки пассажиров В конце 1928 г на территории
БССР имелось 139 легковых машин (63 марки), 97 грузовых
(43 марки) и 144 специальных (38 марок), — всего 380 (144 марки)
К1941 г в БССР числилось 990 автомобилей

В настоящее время в Республике Беларусь насчитывается
420 000 грузовых автомобилей, 45 000 автобусов и 3 685 000 лег
ковых автомобилей По количеству автомобилей на тысячу жи
телей Беларусь обогнала все страны СНГ и многие европейские
страны

Республика Беларусь имеет развитую автомобильную про
мышленность Минский автомобильный завод был основан
в 1944 г Под маркой «МАЗ» с конвейера завода сходят седельные
тягачи, бортовые автомобили, шасси под установку различного
спецоборудования С 1995 г МАЗ выпускает автобусы

Белорусский автомобильный завод (РУП «БелАЗ», г Жоди
но) специализируется на выпуске карьерных самосвалов боль
шой и особо большой грузоподъемности и другого тяжелого
транспортного оборудования, применяемого в горнодобывающей
и строительной отраслях промышленности

Могилевский автомобильный завод (РУП «МоАЗ») в разное
время производил локомобили, мостовые краны, автоскреперы,
автосамосвалы, автопогрузчики и другую технику

Минский завод колесных тягачей (РУП «МЗКТ») разраба
тывает и производит многоосные автомобили высокой проходи
мости Первоначально такие машины использовались исключи-
тельно (90 95 %) для военных целей на них устанавливались
зенитно-ракетные комплексы и ракеты различного класса

В конце 2017 г приступил к сборке легковых автомобилей
Geely белорусско-китайский автомобильный завод СЗАО «БелД-
жи» в г Борисов.

В последние годы появились принципиально новые модели
грузовых автомобилей, автобусов, легковых автомобилей, отве-
чающие современным требованиям по показателям мощности,
безопасности конструкции, таким как управляемость, устойчи-
вость, маневренность, тормозные свойства, т е. способствующие
снижению вероятности попадания автомобиля в ДТП, противо-
пожарной безопасности, экологи ческой безопасности, т е степе-
ни воздействия автомобиля на окружающую среду, определяе-
мой вредностью ОГ, внешним шумом, давлением на грунтовую
поверхность, возможностью утилизации элементов конструкции
после выработки ресурса На этих автомобилях в качестве обяза
тельного оборудования используются такие ранее не применяв
шиеся узлы, как системы непосредственного впрыска топлива
в бензиновых двигателях, аккумуляторные топливные системы
с электронным управлением «Common Rail» в дизельных дви
гателях, системы курсовой устойчивости, автоматизированные
системы управления автомобилем, повышенные системы ком
форта

Все эти системы облегчают работу водителя автомобиля, так
как в условиях массовой автомобилизации страны и роста ин
тенсивности дорожного движения, в первую очередь, от него за
висят эффективность использования автомобиля и безопасность

движения

В настоящее время как в Республике Беларусь, так и во мно
тих странах мира разрабатываются и уже выпускаются электро
мобили, приходящие на смену автомобилям с ДВС Главным
преимуществом электромобилей является отсутствие выбросов

токсичных веществ в окружакяпую среду
1 ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО И МЕХАНИЗМЫ ДВИГАТЕЛЕЙ

11 Классификаьуя автомобилей категории «В» и «С»

Автомобиль состоит из агрегатов, механизмов и систем, ко-
торые образуют шасси, кузов, двигатель.

Подвижной состав автомобильного транспорта можно разде-
лить на транспортный и специальный.

Специальный подвижной состав предназначен, в основном,
для выполнения нетранслортных работ К нему относятся ав-
томобили со специальными кузовами автокраны, пожарные
и коммунальные автомобили, санитарные, автомастерские, спор-
тивные автомобили, прицепы и полуприцепы (нетранспортные)

Транспортный подвижной состав делится на грузовой
и пассажирский

К пассажирскому подвижному составу относятся легковые
автомобили и автобусы Автобусы создаются на основе базовых
грузовых автомобилей, для которых применены специальные ав-
тобусные агрегаты Автобусы делятся на городские (внутригород-
ские и пригородные), местного сообщения (для сельской местно
сти), междугородные и туристические.

К грузовому подвижному составу относятся грузовые авто
мобили, прицепы и полуприцепы, тягачи, специализированные
автомобили для перевозки различных грузов, самосвалы, цистер
ны, контейнеровозы и др

Грузовые автомобили класси(|мцируются следующим образом

•	по назначению общего назначения (перевозят любые нежид
кие грузы, а жидкости - только в таре, кузов является платформой
с бортами) и специализированные (перевозят определенные типы
грузов цистерны, самосвалы, для перевозки скота и др),

•	общему числу колес и ведущих колес автомобили условно
обозначаются колесной формулой, где первая цифра — число ко
лес автомобиля, вторая — число ведущих колес Каждое сдвоен
ное ведущее колесо считается как одно целое Например, ко
лесной формулой 4x2 обозначен двухосный автомобиль с одной
ведущей осью, 6x6 - трехосный автомобиль со всеми ведущими
осями, 6x4 — трехосный автомобиль с двумя ведущими осями,

•	проходимости по степени приспособленности к работе в тех
или иных дорожных условиях различают автомобили дорожной
(обычной), повышенной и высокой проходимости Автомобили
дорожной проходимости используют главным образом на дорогах
с усовершенствованным (асфальтобетонным) покрытием,

•	грузоподъемности грузовые автомобили особо малые (ме
нее 1 т), малые (1,0 2,5 тХ средние (2,5 8,0 т), большие (8 15 т),
особо большие (8 26 т) и сверх особо большие (свыше 26 т),

•	приспособленности к климатическим условиям автомобили
для умеренного, холодного (северного) и жаркого (тропического)
климата (автомобили для холодного и жаркого климата выпуска-
ются на базе автомобилей для умеренного климата),

•	характеру использования одиночные и тягачи (автопоезда)
Автопоезд - это грузовой автомобиль с одним или несколькими
прицепами (или полуприцепами).

•	классам1, имеется семь классов грузовых автомобилей (в за-
висимости от полной массы автомобиля),

Легковые автомобили классифицируют следующим образом

•	по количеству ведущих колес полноприводные, у которых
все четыре колеса ведущие, и неполноприводные, у которых ве-
дущими являются два колеса передней или задней оси,

•	компоновке классическая, переднеприводная и заднепри-
водная схемы При классической схеме компоновки двигатель
располагается спереди, а ведущими являются задние колеса
При переднеприводной схеме компоновки двигатель располагает
ся спереди, передние колеса являются ведущими и управляемы
ми При заднеприводной схеме компоновки двигатель располага
ется сзади, а ведущими являются задние колеса,

•	массе неснаряженного автомобиля: без водителя, пассажира,
топлива, охлаждающей жидкости, инструмента, запасного колеса,

•	рабочему объему двигателя

Классификация в соответствии с Европейской Конвенцией
о дорожном движении 1968 г включает в себя следующие кате
гории АТС

•	категория А — мотоциклы и другая мототехника,
•	категория В — автомобили, за исключением относящих
ся к категории А, разрешенная максимальная масса которых
не превышает 3500 кг и число сидячих мест которых, помимо
сиденья водителя, не превышает восьми,

•	категория С — автомобили, за исключением относящихся
к категории D, разрешенная максимальная масса которых превы
шает 3500 кг,

•	категория D — автомобили, предназначенные для перевоз
ки пассажиров и имеющие более восьми сидячих мест помимо
сиденья водителя,

•	категория Е — составы АТС с тягачом, относящимся к ка
тегориям В, С или D, которыми водитель имеет право управлять,
но которые не входят сами в одну из этих категорий или в эти ка-
тегории Категория Е дает право управлять автопоездом, состоя-
щим из тягача, относящегося к категории В. С или D и прилепа
(полуприцепа) любого типа, либо право управлять сочлененным
АТС

Согласно международной классификации транспортные гру-
зовые и легковые автомобили делятся на категории следующим
образом

•	категория L - механические транспортные средства, имею-
щие менее четырех колес:

- Li - двухколесное транспортное средство, у которого ра-
бочий объем двигателя в случае ДВС не превышает 50 см3 и мак-
симальная расчетная скорость при любом двигателе не превыша-
ет 50 км/ч,

— Lj — трехколесное транспортное средство с любым распо
ложением колес, у которого рабочий объем двигателя в случае
ДВС не превышает 50 см3 или максимальная расчетная скорость
при любом двигателе не превышает 50 км/ч,

— Ьз — мотоцикл — двухколесное транспортное средство,
у которого рабочий объем двигателя в случае ДВС превышает
50 см3 или максимальная расчетная скорость при любом двигате
ле превышает 50 км/ч,

— Ь4 — мотоцикл с коляской — транспортное средство с тре
мя колесами, асимметричными по отношению к средней про
дольной плоскости, у которого рабочий объем двигателя в случае
ДВС превышает 50 см3 или максимальная расчетная скорость
при любом двигателе превышает 50 км/ч,
— L; — трицикл — транспортное средство с тремя колесами,
симметричными по отношению к средней продольной плоскости,
в котором рабочий объем дшгателя в случае ДВС превышает
50 см3 или максимальная расчетная скорость при любом двитате
ле превышает 50 км/ч,

— L6 — легкий квадрицикл — четырехколесное транспорт
ное средство, ненагруженная масса которого не превышает 350 кг
без учета массы аккумуляторов для электрического транспорт
ного средства и максимальная расчетная скорость не превышает
50 км/ч, характеризующееся' при установке ДВС с принудитель
ным зажиганием рабочим объемом двигателя, не превышающим
50 см3, при установке ДВС другого типа максимальной эффек
тивной мощностью, не превышающей 4 кВт, при установке элек-
тродвигателя номинальной максимальной мощностью в режиме
длительной нагрузки, не превышающей 4 кВт.

-	L, - квадрицикл - четырехколесное транспортное сред-
ство, ненагруженная масса которого не превышает 400 кг (550 кг
для транспортного средства, предназначенного для перевозки
грузов) без учета массы аккумуляторов для электрического тран-
спортного средства и максимальная эффективная мощность дви-
гателя не превышает 15 кВт.

•	категория М - механические АТС, имеющие не менее
четырех колес и используемые для перевозки пассажиров

-	Mi - АТС, используемые для перевозки пассажиров,
имеющие помимо места водителя не более восьми мест для си-
дения,

-	М2 - АТС, используемые для перевозки пассажиров,
имеющие помимо места водителя более восьми мест для сиде-
ния, максимальная масса которых не превышает 5 т,

—	М3 — АТС, используемые для перевозки пассажиров,
имеющие помимо места водителя более восьми мест для сиде
ния, максимальная масса которых превышает 5 т,

• категория N — механические АТС, имеющие не менее
четырех колес и предназначенные для перевозки грузов

— N] — АТС, предназначенные для перевозки грузов, макси
мальная масса которых не превышает 3,5 т,

— N2 — АТС, предназначенные для перевозки грузов, макси
мальная масса которых превышает 3,5 т, но не превышает 12 т,

— N3 — АТС, предназначенные для перевозки грузов, макси
мальная масса которых превышает 12 т,
10
•	категория О — прицепы, включая полуприцепы

—	О! — прицепы, максимальная масса которых не превышает
0,75 т,

—	Oj — прицепы, максимальная масса которых составляет
более 0,75 т, но не превышает 3,5 т,

—	О3 — прицепы, максимальная масса которых составляет
более 3,5 т, но не превышает 10 т,

—	О4 — првдепы, максимальная масса которых превышает 10 т

АТС повышенной проходимости относят к категории G
При обозначении категории АТС повышенной проходимости бу
ква G должна сочетаться с буквами М или N, например, N,G

Грузовые автомобили Б Российской Федерации и Республи
ке Беларусь в соответствии с отраслевой нормалью ОН 025 270-66
индексы, применяемые для базовых моделей грузовых автомо-
билей, состоят из обозначения за вода-изготовителя и четырех
цифр, первая из которых обозначает класс грузовых автомобилей
по полной массе, вторая - вид автомобиля, а две последние -
номер модели (от 01 до 99)

Обозначение класса грузового автомобиля производится
в соответствии с таблицей 11

Таблица 11

Классы грузовых автомобилей (первая цифра индексации)

Полная масса, т	До 1,2	1,2 2,0	2 .8	8 14	14 .20	20 40	Свыше 40
Класс	1	2	3	4	5	6	7

Для обозначения вида автомобиля используются цифры,
приведенные в таблице 12.

Таблица 12

Обозначение вида автомобиля (вторая цифра в индексации)

S м	1	£	о  W	§	|  О	Д	9	£	и S
Цифра в индексе	1	2	з	4	5	6	7	8 пока не ис пользуется	9
Например, обозначение автомобиля МАЗ 5340 свидетель

сгвует, что это автомобиль Минского автомобильного завода,

первая цифра 5 означает, что это автомобиль 5 класса с массой

14 20 т, вторая цифра 3 говорит, что это бортовой автомобиль,

последующие цифры 40 обозначают номер модели

Легковые автомобили и автобусы. Обозначения базовых мо
целей легковых автомобилей состоят из названия завода изгото

вителя и индекса, где первые две цифры соответствуют рабочему
объему двигателя, а последние две цифры - номеру модели На
пример, модель ВАЗ 21703 означает, что автомобиль ВАЗ про
изведен Волжским автомобильным заводом (г Тольятти) Циф
pa 1 на второй позиции индекса свидетельствует, что это автомо
биль легковой, следовательно, он классифицируется по рабочему
объему двигателя Цифра 2 на первой позиции индекса означает
класс автомобиля - рабочий объем двигателя 1,3 1,8 л Номер
модели - 70, модификация - 3 (двигатель ВАЗ-21126, рабочий
объем 1,6 л)

Обозначения автомобилей стран дальнего зарубежья можно
условно разделить на четыре группы Первая группа указывает
марку и модель автомобиля, например. Ford Kuga, Mazda-626
Вторая - на качество исполнения или комплектацию кузо-
ва или автомобиля в целом При этом используются буквы N
(normal) - стандартное исполнение: L (luxe) - люкс, улучшенное
исполнение или отделка кузова салона, отличная от стандартной

комплектации

Автобусы создаются на основе грузовых автомобилей, в
которых применены специальные автобусные агрегаты задние
мосты, КПП и др Обозначения базовых моделей автобусов со-
стоят из названия завода-изготовителя, первой цифры, соответ
сгвующей классу в зависимости от длины, второй цифры — виду,
двух последних — номеру модели. Например, модель ЛиАЗ 5256
означает, что заводом изготовителем является Ликинский автобу
сный завод, первая цифра 5, что автомобиль относится к 5 клас
су (большие автобусы) с длиной 10,5. 12,0 м, вторая означает,
что его вид — автобус, а номер модели — 56

Некоторые производители применяют индивидуальную мар
кировку, например МАЗ 107, МАЗ 231 В таком обозначении пер
вая цифра означает поколение 1 — первое, 2 — второе Остальные
цифры — модель

Основные виды автомобилей представлены на рисунке 11
Рис. 11 Основные виды автомобилей

а - легковой автомобиль Ford Kuga; ff — автобус МАЗ 303,
в — грузовой бортовой автомобиль МАЗ 5340, г — грузовой автомобиль
МАЗ 5440А9, д - самосвал МАЗ 5511; е — автоцистерна МАЗ 56142,
ж — автофургон МАЗ 478850, з — автомобиль мусоровоз МАЗ 590423

12 Сбщее устройство автомобиля

Автомобиль представляет собой сложную машину, состоя
тую из деталей, узлов, механизмов, агрегатов и систем

Деталь — изделие, изготовленное из однородного материа
ла (по наименованию и марке) без применения сборочных one
раций Деталь, с которой начинается сборка узла, механизма
или агрегата, называется базовой
Узел — ряд деталей, соединенных между собой с помощью
резьбовых, заклепочных, сварных и других соединений

Механизм — устройство, представляющее собой подвижно
связанные детали или узлы, совершающие заранее заданные
определенные движения (например, KJUM) и предназначенное
для преобразования движения и скорости.

Агрегат — соединение нескольких устройств в одно делое

Система — совокупность отдельных частей, связанных об
щей функцией (например, системы питания, охлаждения и др)

Все механизмы, агрегаты н системы образуют три основные
части, из которых состоит автомобиль: двигатель, кузов и шасси
(рис 12)

Рис 1 2 Общее устройство грузового автомобиля
1 — кабина, 2 — грузовая платформа, 3 — карданный вал,
4 — ведущий мост, 5 — К1111, 6 — сдепление
Двигатель — источник механической энергии, необходимой
для движения автомобиля. В ДВС тепловая энергия, получае
мая при сгорании топлива в цилиндрах, преобразуется в механи
ческую работу На автомобилях применяются ДВС с искровым
зажиганием и с самовоспламенением, а также электрические
В качестве топлива для двигателей используют бензин, дизельное
топливо или газ

Кузов, устанавливаемый на раме, предназначен для размеще
ния водителя и пассажиров в легковом автомобиле и груза —
в грузовом Кузов грузового автомобиля состоит из платформы
для груза, кабины водителя, капота, закрывающего двигатель,
и оперения Кузова легковых автомобилей и автобусов состоят
из салона для людей

Шасси - совокупность механизмов, агрегатов и систем,
обеспечивающих движение и управление автомобилем В шасси
входят трансмиссия, несущая система, передняя и задняя под-
вески, колеса, мосты, рулевое управление и тормозные системы

Трансмиссия предназначена для передачи вращающего мо-
мента от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам авто-
мобиля Подразделяется на механическую, гидромеханическую
или электрическую

Сцепление необходимо для кратковременного разъединения
двигателя и трансмиссии при переключении передач и плавного
их соединения при трогании с места.

КПП предназначена для изменения вращающего момента
на ведущих колесах, скорости и движения задним ходом путем
ввода в зацепление различных пар шестерен.

Карданная передача служит для передачи вращения от вала
КПП к ведущему мосту под некоторым углом

Ведущий мост состоит из механизмов, с помощью которых
происходит увеличение вращающего момента и вращение валов
передается к ведущим колесам под прямым углом

Механизмы управления включают рулевое управление и тор
мозную систему

Рулевое управление обеспечивает изменение направления
движения и поворот автомобиля. На современных автомобилях
применяются рулевые управления с усилителями Усилители
рулевого управления облегчают работу водителя и повышают бе
□опасность движения, обеспечивая движение автомобиля с паи
меньшей вероятностью ДТП и аварий.

Тормозные системы уменыгают скорость движения автомо
биля, останавливают и удерживают его на месте Автомобили
оборудуются несколькими тормозными системами, совокупность
которых называется тормозным управлением автомобиля

Рабочая тормозная система используется для служебного
и экстренного (аварийного) торможения, действует на все колеса
автомобиля и приводится в действие от тормозной педали ногой
водителя

Стояночная тормозная система удерживает на месте непод
вижный автомобиль, действует только на задние колеса или на вал
трансмиссии и приводится в действие от рычага или кнопки ру-
кой водителя

Запасная тормозная система (резервная) останавливает авто-
мобиль при выходе из строя рабочей тормозной системы При от-
сутствии на автомобиле отдельной запасной тормозной системы
ее функции может выполнять исправная часть рабочей тормоз-
ной системы

Ходовая часть предназначена для передвижения автомобиля
Ходовая часть грузового автомобиля состоит из рамы, переднего
и заднего мостов (для поддержания рамы и кузова, передачи
вертикальной нагрузки на колеса) с амортизаторами и подве-
ской (для упругой связи между рамой или кузовом с мостами
или колесами) и колес (обеспечивают непосредственную связь
автомобиля с дорогой) К ходовой части относят и несущую си-
стему

Несущая система предназначена для установки и крепления
всех частей, систем и механизмов автомобиля

У грузовых автомобилей, автобусов, выполненных на базе
шасси грузовых автомобилей, легковых автомобилей большого
и высшего классов, а также у ряда легковых автомобилей повы
шейной проходимости несущей системой является рама, и такие
автомобили называются рамными

Легковые автомобили особо малого, малого и среднего клас
сов, а также автобусы рамы не имеют Функции несущей системы
у этих автомобилей выполняет кузов, который называется несу
щим Сами автомобили называются безрамными
Подвеска обеспечивает упругую связь колес с несущей систе
мой и плавность хода автомобиля при движении, т е защиту во
дителя, пассажиров и грузов от воздействия неровностей дороги
в виде толчков и ударов, воспринимаемых колесами

Капеса связывают автомобиль с дорогой, обеспечивают его
движение и поворот

Колеса называются ведущими, если к ним от двигателя под
водятся мощность и крутящий момент Управляемыми называ
ются колеса, обеспечивающие поворот автомобиля К этим ко
лесам мощность и крутящий момент не подводятся Колеса
называются комбинированными, когда они являются ведущими
и управляемыми одновременно. У большинства автомобилей ве-
дущие колеса задние, а управляемые - передние

1 3 Общее устройство и принцип работы двигателя

Одноцилиндровый ДВС состоит из цилиндра и картера, ко-
торый снизу закрыт поддоном (рис. 1 3) Внутри цилиндра пе-
ремешается поршень с уплотнительными и маслосъемными
кольцами, имеющий форму стакана с днищем в верхней части
Поршень через поршневой палец и шатун связан с коленчатым
валом, который вращается в коренных подшипниках, располо-
женных в картере Коленчатый вал состоит из коренных шеек,
щеки шатунной шейки Цилиндр, поршень, шатун и коленчатый
вал составляют кривошипно-шатунный механизм, преобразую-
щий возвратно поступательное движение поршня во вращатель-
ное движение коленчатого вала

Сверху цилиндр накрыт головкой с клапанами, открытие
и закрытие которых строго согласовано с вращением коленчатого
вала, а следовательно, и с перемещением поршня

Перемещение поршня ограничивается двумя крайними по
ложениями, в которых его скорость равна нулю ВМТ, соответ
ствующей наибольшему удалению поршня от вала, и НМТ, со
ответствующей наименьшему удалению его от вала (рис 1 3)

Безостановочное движение поршня через мертвые точки
обеспечивается маховиком, имеющим форму диска с массивным
ободом
Рис 1.3. Схема устройства поршневого двигателя
внутреннего сгорания:

а - продольный разрез, б- поперечный разрез; 1 - головка
цилиндра; 2— кольцо, 3 — палец, 4 — поршень; J - цилиндр,
’ - картер, 7- маховик, 8- коленчатый вал; 9 - поддон, 10 - щека,
11 - шатунная шейка, 12 — коренной подшипник; 13 — коренная
шейка, 14- шатун, 15— впускной клапан, 16 - свеча
(бензиновый двигатель) или форсунка (дизельный двигатель),
П — выпускной клапан,

Fj, - рабочий объем; Vc — объем камер ы сгорания, Vt - полный
объем цилиндра, D — диаметр цилиндра, R — радиус кривошипа

Одновременно с коленчатым валом вращается распределитель
ный вал (на рисунке не показан), который через промежуточные
детали ГРМ открывает или закрывает впускные и выпускные кла
паны Когда поршень опускается вниз, открывается впускной кла
пан, и в цилиндр за счет разрежения поступает мелко распылен
ное топливо и воздух в бензиновых двигателях с впрыском топли
ва во впускной трубопровод, двигателях на газовом топливе либо
воздух в бензиновых двигателях с впрыском топлива непосред
ственно в цилиндр или дизельных двигателях Смесь топлива
и воздуха в цилиндре при движении поршня вверх сжимается
Воспламенение смеси происходит искрой, которая проскакивает
между электродами свечи (бензиновые двигатели) или за счет на
гретого до высоких температур воздуха при сжатии (дизельные
двигатели) Вследствие воспламенения смеси образуются газы,
имеющие высокую температуру и большое давление Под давле
нием расширяющихся газов поршень опускается вниз и через ша
тун приводит во вращение коленчатый вал Далее вращательное
движение от коленчатого вала передается через сцепление, КПП
и ведущий мост на колеса для движения автомобиля

При открытии выпускного клапана и при движении поршня
вверх из цилиндра удаляются ОГ

Двигатель состоит из следующих основных частей КШМ,
ГРМ, систем питания, смазки, охлаждения, зажигания и пуска

Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобра-
зования прямолинейного возвратно-поступательного движения
поршня во вращательное движение коленчатого вала криво-
шип - звено, вращающееся вокруг неподвижной оси, шатун —
звено, которое совершает сложное движение параллельно неко-
торой плоскости

Газораспределительный механизм предназначен для своевре-
менного открытия и закрытия клапанов, что необходимо для впу-
ска в цилиндр горючей смеси (бензиновые и газовые двигатели)
или воздуха (дизели) и выпуска ОГ

Система питания служит для подачи отдельно топлива
и воздуха в цилиндры дизеля или приготовления горючей смеси
из мелко распыленного топлива и воздуха и подачи смеси или то-
плива в цилиндры бензинового или газового двигателя

Система смазки предназначена для обеспечения смазкой тру-
щихся деталей, кроме этого смазка охлаждает соприкасающиеся
поверхности и очищает их

Система охлаждения обеспечивает нормальный тепловой ре
жим двигателя путем регулируемого отвода тепла

Система зажигания обеспечивает воспламенение рабочей
смеси в бензиновых и газовых двигателях.

Система пуска служит для вращения коленчатого вала дви
гателя при его пуске

Основные параметры двигателя

Ход поршня S — это расстояние от В МТ до НМТ S = 2R, где
R — радиус кривошипа Ход поршня S и диаметр D цилиндра
определяют размеры двигателя. Если отношение S/D < 1, то дни
гатель является короткоходным. Большинство двигателей лег
ковых автомобилей короткоходные.

Объем камеры сгорания Vt — это объем над днищем поршня,
находящимся в ВМТ

Рабочий объем Vh — пространство цилиндра между ВМТ
иНМТ

Рабочий объем двигателя Уя (литраж двигателя) складывается
из рабочих объемов всех цилиндров, т е это произведение рабо-
чего объема одного цилиндра на количество цилиндров.

Кг =

где Z- число цилиндров

Различают малолитражные, среднелитражные двигатели
и двигатели большого литража

Полный объем цилиндра У„ — это сумма рабочего объема од-
ного цилиндра и объема камеры сгорания в головке блока Ус

Степень сжатия г - это отношение полного объема цилин-
дра двигателя к объему камеры сгорания:

Этот параметр показывает, во сколько раз уменьшается
полный объем цилиндра при перемещении поршня из НМТ
в ВМТ Для бензиновых двигателей степень сжатия определяет
октановое число применяемого топлива Для бензиновых дви
гателей значение степени сжатия определяется в пределах от 8 1
до 12 1, а для дизельных двигателей в пределах от 161 до 301
и более Общая мировая тенденция в двигателестроении — это
увеличение степени сжатия как у бензиновых, так и у дизель
ных двигателей, вызванное ужесточением экологических норм
При повышении степени сжатия двигателя улучшается его эко
комичность Однако повышение степени сжатия ограничено ка
чеством применяемого топлива и увеличивает нагрузки на де
тали двигателя
Если известна степень сжатия, можно приблизительно
узнать величину компрессии, т е. давления в конце такта ежа
тия, для данного двигателя, определяющую техническое состо
яние цилиндра двигателя Для этого степень сжатия умножают
на коэффициент 1,5 и получают приблизительную величину
компрессии для данного конкретного двигателя

Мощность двигателя Р — это физическая величина, равная
отношению произведенной работы или произошедшего измене
ния энергии к промежутку времени, в течение которого была
произведена работа или происходило изменение энергии Обыч
но мощность измеряется в лошадиных силах. 1 л с = 0,735 кВт,
или в киловаттах 1 кВт = 1,36 л. с.

Рабочий цикл двигателя

Совокупность процессов, повторяющихся в определенной
последовательности, называется рабочим циклом ДВС

У четырехтактного двигателя каждый такой процесс называ-
ется тактом и происходит за один ход поршня Таким образом,
рабочий цикл происходит за четыре хода поршня, что соответ-
ствует одному обороту распределительного и двум оборотам ко-
ленчатого валов.

Тактами бензинового двигателя являются.

•	впуск - наполнение цилиндра свежим зарядом горючей
смеси,

•	сжатие - впущенный в цилиндр свежий заряд горючей
смеси смешанный с остаточными газами сжимается для подго-
товки следующего такта;

•	рабочий ход предназначен для преобразования тепловой
энергии в механическую работу,

•	выпуск ОГ является завершающим тактом

Затем такты повторяются в такой же последовательности

Рабочий цикл бензинового двигателя с впрыском топлива
во впускной трубопровод

Рассмотрим теоретический рабочий процесс бензинового
двигателя, условно принимая, что все такты начинаются и за
канчиваются в мертвых точках.

Первый такт — впуск, (рис 14, а). Перед началом такта пор
шень находится в ВМТ Выпускной клапан при этом закрыт,
а впускной открывается Поршень, перемещаясь из ВМТ в НМТ,
освобождает объем над поршнем, создавая там разрежение Вра
щение коленчатого вала передается через детали ГРМ на впу
скной клапан, и он открывается. Под действием разрежения
в цилиндр из впускного трубопровода поступает горючая смесь
В цилиндре она смешивается с остаточными ОГ и преобразуется
в рабочую смесь В конце такта впуска давление внутри цилин
дра составляет 70 95 кПа (0,70. 0,95 кгс/см2) Температура рабо
чей смеси в конце такта впуска достигает 80 120 °C при условии,
что двигатель прогрет до рабочей температуры В противном слу
чае температура будет ниже нормы

Рис 1 4 Рабочий цикл одноцилиндрового четырехтактного
бензинового двигателя с впрыском бензина
во впускной трубопровод:

а - такт впуска; 0 - такт сжатия; в — такт сгорания-расширения
(рабочий ход), г - такт выпуска; 1 — поршень, 2- цилиндр, 3 - впускной
трубопровод, 4 — впускной клапан; 5 — свеча зажигания, б — выпускной
клапан, 7 — выпускной трубопровод; S — шатун; 9 — коленчатый вал

Второй такт — сжатие (рис 14, 6) При такте сжатия оба
клапана закрыты Второй полуоборот коленчатого вала приводит
к тому, что поршень перемещается из НМТ в ВМТ, сжимая ра
бочую смесь в 610 раз За счет сжатия температура рабочей смеси
поднимается до 300 450 °C, а давление достигает 1200 1700 кПа
(12 17 кгс/см2)

Первый и второй такты являются подготовительными

Третий такт — сгорание расширение (рис 1 4, в) Оба клана
на закрыты В конце такта сжатия при подходе поршня к ВМТ
22
через свечу зажигания в цилиндр подается электрическая искра,
от которой воспламеняется рабочая смесь в цилиндре При его
ранни рабочей смеси температура в камере сгорания поднима
ется до 2000 2500 °C, что приводит к расширению газов внутри
цилиндра и резкому возрастанию давления внутри цилиндра,
достигающему 4 6 МПа (4й 60 кгс/см2) Давление передается
на днище поршня, далее через поршневой палец и шатун на ко
ленчатый вал, заставляя его вращаться. Поршень при этом пе
ремещается от ВМТ к НМТ Эго основной такт, при нем про
исходит преобразование тепловой энергии в механическую рабо
ту После быстрого нарастания давления в начале рабочего хода
и передачи этого давления на коленчатый вал начинается умень-
шение давления в результате увеличения объема над поршнем
Происходит снижение температуры до 1200 1400 °C и давления
до 400 600 кПа (4 6 кгс/см2). При этом такте совершается по-
лезная работа, а ход поршня называют рабочим

Четвертый такт — выпуск ОГ (рис. 14, г). Этот такт является
заключительным Поршень перемещается из НМТ в ВМТ От-
крывается выпускной клапан, и ОГ через выпускной трубопро-
вод выходят в атмосферу Однако полностью очистить цилиндр
от отработавших газов не удается Часть ОГ остается в цилиндре
и смешивается со следующим зарядом горючей смеси Когда пор-
шень приходит в ВМТ. закрывается выпускной клапан и рабочий
процесс повторяется В конце такта выпуска давление в цилин-
дре снижается до ПО 120 кПа (1,1 1,2 кгс/см2), а температура
до 700 850‘С

Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Состоит рабочий цикл четырехтактного дизельного двигате
ля, как и бензинового, из четырех повторяющихся тактов впуск,
сжатие, рабочий ход и выпуск

Однако этот процесс имеет существенные отличия, заклю
чающиеся в характере протекания, заполнении цилиндра свежим
зарядом, способе смесеобразования и воспламенения горючей
смеси, так как у дизелей топливо подается в цилиндр не в виде
готовой горючей смеси, а в мелко распыленном состоянии

Первый такт — впуск (рис. 15, а). Перед началом впуска пор
шень находится в ВМТ и начинает движение к НМТ Выпускной
клапан при этом закрыт При увеличении рабочего объема в ци
линдре создается разрежение и в него начинает поступать воздух,
предварительно прошедший через воздушный фильтр В цилин
дре воздух смешивается с небольшим количеством ОГ, которые
не вышли из цилиндра при такте выпуска Заканчивается такт
впуска в момент прихода поршня в НМТ В это время закрыва
ется впускной клапан Когда заканчивается впуск в цилиндр чи
стого воздуха, температура в нем составляет 40 80° С (у прогре
того двигателя), давление — 90 95 кПа (0,90 0,95 кгс/см2)

Рис 1 5 Рабочий цикл дизельного двигателя без наддува.

а - такт впуска; В - такт сжатия; в — такт сгорания-расширения
(рабочий ход), г - такт выпуска; 1 — ТНВД, 2 - поршень,
3 - форсунка, 4 - воздушный фильтр, 5- впускной клапан,
б - выпускной клапан; 7 - цилиндр, S - шатун,
Р — коленчатый вал

Второй такт — сжатие (рис 15, б). После окончания такта
впуска и закрытия впускного клапана поршень начинает пере
мешаться от НМТ к ВМТ, сжимая воздух Оба клапана ГРМ за
крыты К концу такта в результате сжатия температура воздуха
составляет 600 900 °C, а давление 4 5 МПа (40 50 кгс/см2)
Такое повышение температуры и давления обусловлено высокой
степенью сжатия у дизелей (16 30 и выше) Высокие температура
и давление необходимы для воспламенения топлива, впрыскива
емого в цилиндр двигателя в конце такта сжатия ТНВД через фор
сунку Для надежной работ ы двигателя температура сжатого воз
духа в цилиндре должна быть значительно выше температуры
самовоспламенения топлива.

Третий такт — сгорание расширение (рис 1 5, в) В конце
такта сжатия, когда поршень не доходит до ВМТ на 15° ± 30’,
считая по обороту коленчатого вала, ТНВД впрыскивает
через форсунку дизельное топливо под давлением порядка
12 260 МПа (120 2600 кгс/см2). Давление впрыска топли
ва должно значительно превышать давление воздуха, сжатого
в камере сгорания, чтобы обеспечить тонкое распыление топлива
и распределение его по объему камеры сгорания От величины
давления впрыска и формы камеры сгорания зависит качество
приготовления горючей смеси. Струя топлива при выходе
из распыляющих отверстий сопла дробится из мелкие частицы
Распылению и быстрому испарению топлива способствует
специальная форма камеры сгорания, благодаря которой струя
топлива и воздух в камере при ходят в вихревое движение, а также
очень высокое давление топлива (до 260 МПа (2600 кгс/см2))
Под действием высокой температуры (600...900 °C), образованной
при сжатии воздуха, происходит самовоспламенение рабочей
смеси После задержки воспламенения (несколько градусов
угла поворота коленчатого вала) начинается рабочий ход Тонко
распыленное дизельное топливо воспламеняется в сильно
сжатом горячем воздухе в камере сгорания и сгорает Вследствие
этого заряд топливовоздушной смеси в цилиндре продолжает
разогреваться дальше и давление в цилиндре поднимается еще
выше Освобожденная при сгорании энергия определяется
количеством впрыснутого топлива (качественное регулирование)
Под действием давления поршень движется вниз, при этом
тепловая энергия преобразуется в механическую работу Часть
рабочей смеси сгорает при движении поршня к ВМТ, т е в конце
такта сжатия, а другая часть — при движении поршня к НМТ
Образующиеся при сгорании тазы создают давление на дни
ще поршня (6 8 МПа (60 80 кгс/см2) при температуре 1800
2000 °C) К концу рабочего хода температура в цилиндре снижа
ется до 1100 1300 °C, давление — до 300 400 кПа (3 4 кгс/см2)

Четвертый такт — выпуск (рис 15, г). Рабочий ход заканчи
вается, когда поршень доходит до НМТ и открывается выпускной
клапан Под действием внутреннего давления ОГ через выпус
кной клапан, выпускной трубопровод и глушитель выходят в ат
мосферу Поршень начинает дви жен ие от НМТ к ВМТ, вытесняя
остаточные ОГ Впускной клапан при этом закрыт В конце такта
выпуска температура ОГ снижается до 700 800 °C, а давление —
до 110 120 кПа (1,1 1,2 кгс/см2). При дальнейшем вращении ко
ленчатого вала вышеперечисленные такты повторяются в той же
последовательности

На современных автомобилях применяются как бензиновые,
так и дизельные двигатели. По сравнению с бензиновыми ди
зельные двигатели имеют следующие преимущества

•	более высокая топливная экономичность (на 30 40 %),

•	больше крутящий момент (на 15 20 %) при одинаковой
мощности,

•	меньшая пожароопасность;

•	меньшая токсичность по содержанию угарного газа и угле-
водородов в ОГ

К недостаткам дизельных двигателей, при сравнении их
с бензиновыми, можно отнести

•	большую массу и габаритные размеры при одинаковой
мощности,

•	более трудный пуск, особенно в зимнее время года,

•	повышенный уровень шума.

•	высокую стоимость топливной аппаратуры;

•	высокое содержание твердых частиц (сажи) в ОГ

Порядок работы двигателя

Плавность и равномерность работы многоцилиндровых дви-
гателей обеспечиваются чередованием рабочих тактов в различ-
ных цилиндрах через определенный угол поворота коленчатого
вала двигателя Последовательность чередования одноименных
тактов в различных цилиндрах называется порядком работы дви
гатеяя Чередование должно происходить через равные утлы по
ворота коленчатого вала двигателя, величина которых зависит
от числа цилиндров двигателя. В четырехтактном двигателе ра
бочий процесс совершается за два оборота коленчатого вала, т е
за поворот вала на 720° Число рабочих ходов равно числу цилин
дров двигателя Их чередование для четырех , шести и восьми
цилиндровых двигателей происходит соответственно через 180,
120 и 90° поворота коленчатого вала.

Порядок работы двигателя во многом зависит от типа дви
гателя и числа цилиндров. Например, у коленчатого вала рядно
26
го четырехцилиндрового дштателя, представленного на рисун
ке 1 6, поршни цилиндров 1 и 4 при работе двигателя перемеща
ются одновременно в одном направлении, а поршни цилиндров
2 и 3 — в противоположном

Рис 1 6 Схема порядка работы четырехцкликдрового двигателя

Если в цилиндре 1 происходит сгорание-расширение (рабо-
чий ход), то в цилиндре 4 в это время - впуск. При этом поршни
цилиндров 2 и 3 будут двигаться вверх, совершая соответствен-
но выпуск и сжатие. Следователе о, порядок работы цилиндров
двигателя будет 1-2-4-3. Чередование тактов в таком двигателе
показано в таблице 1.3

Таблица 13

Чередование тактов в однорядном четырехцилиидровом
двигателе с порядком работы 1-2-4-3
Окончание табл 13

Обороты коленча того вала	Угол по ворота ко ленчатого	Цилиндр			
		1	2	3	4
Второй	360 540	Впуск	Выпуск	Сжатие	•Рабочий  Выпуск
	540 720	Сжатие	Впуск	ход	

Наиболее распространен порядок работы четырехтактного
четырехцилиндрового рядного двигателя 1 3 4 2 по причине
лучшей балансировки инерционного момента двигателя

В четырехцилиндровых двигателях рабочие ходы (такты сго-
рания-расширения) не перекрываются В шесгицилиндровых
и восьмицилиндровых двигателях происходит перекрытие рабо-
чих ходов, В них расположение кривошипов таково, что такгы
не могут начинаться и кончаться одновременно, они смещают-
ся на некоторый угол Например, в шестицилиндровом ряд-
ном двигателе при парном расположении шатунных реек в трех
плоскостях такгы в одной паре смещены на 120°, а такты расши-
рения перекрываются на 1/3 хода поршня. В восьмицилиндро-
вом К-образном двигателе возможно перекрытие рабочих ходов
на 1/2 хода поршня Перекрытие рабочих ходов способствует бо-
лее равномерному вращению коленчатого вала, уравновешива-
нию возникающих сил инерции

Наиболее распространенный порядок работы для шестици-
линдрового однорядного бензинового двигателя - 1-5 3 6-2-4,
для двухрядного дизеля (И-образный с развалом цилиндров
под углом 90°) — 1 4 2 5 3 6 Для восьмицилиндровых двигате
лей распространен порядок 1 5426378

При одном и том же расположении шатунных шеек коленча
того вала отличие порядка работы цилиндров двигателя связано
с другой последовательностью открытия и закрытия впускных
и выпускных клапанов, что зависит от конструкции ГРМ

КШМ и ЦПГ являются основными составляющими двига
теля и преобразуют возвратно поступательные движения порш
ней, воспринимающих давление газов, во вращательное движе
ние коленчатого вала На рисунке 1 7 показан двигатель легково
го автомобиля ВАЗ с разрезом, на котором видны детали КШМ,
ЦПГ и ГРМ

Рис. 1 7 Двигатель легкового автомобиля

1 - коленчатый вал, 2 — вентилятор, 3 - блок цилиндров,
4 — зубчатый ремень; 5 - головка цилиндров; 6 - клапан,
7 — распределительный вал; 8 — крышка ГРМ,
9 — маховик; 10 — подушка передней опоры,
11 - поршень; 12 — шатун; 13 — масляный поддон

14 Кривоомпно-шатунный механизм

Устройство в принцип работы
кривошипно-шатунного механизма

Детали, составляющие КШМ и ЦПГ, можно разделить иа две
группы подвижные и неподвижные.

К неподвижным относятся блок картер, головка блока ди
линдров, гильзы цилиндров. К подвижным деталям относятся
поршень, поршневые кольца, поршневые пальцы, шатуны, ко
ленчатый вал, маховик
Блок-картер

Изображен на рисунке 1 8 и является остовом двигателя,
в котором размещаются и работают подвижные детали К нему
кренятся практически все навесные агрегаты и приборы, обеспе
чивающие работу двигателя Нижняя часть блока цилиндров
(картер) обычно обрабатывается для установки в блок коренных

подшипников коленчатого вала и для присоединения поддона
картера

Рис 1 8 Блок-картер
а — Кобразный грузового автомобиля, б - рядный легкового
автомобиля; ? - картер; 2 - блок

Картер вместе с цилиндрами, головкой (крышкой), поддоном
или фундаментной рамой (при наличии последней), прокладка-
ми, сальниками образует закрытую, непроницаемую для газов,
смазочного материала и охлаждающей жидкости (в случае двига
теля жидкостного охлаждения) полость, где расположен КШМ

В блоке цилиндров грузового автомобиля, выполненном за
одно с картером, расположены выполненные заодно или встав
ленные цилиндры (гильзы) (рис. 19).

Внутри блока между стенками цилиндров и его наружными
стенками имеется специальная полость, называемая рубашкой
охлаждения В ней циркулирует охлаждающая жидкость системы
охлаждения двигателя

Внутри блока также имеются масляные каналы и масляная
магистраль смазочной системы, по которым подводится масло
к трущимся деталям двигателя. В нижней части блока цилиндров
(в картере) находятся опоры для коренных подшипников колен
чатого вала, которые имеют съемные крышки, прикрепляемые
к блоку самоконтрящимися болтами.

Рис 1 9 Компоненты и головка блок-картера цилиндров
грузового автомобиля:

1 - масляный поддон; 2 — рама жесткости, 3 - блок-картер,
4 - головка цилиндров; 5 - гильза цилиндров, б - верхнее
уплотнительное кольцо; 7 — рубашка системы охлаждения,
S — нижние уплотнительные кольца; 9 — масляные каналы,
10 — самоконтрящийся болт, 11 — крышка коренного подшипника,
12— установочный буртик коренного подшипника, 13 — сливная пробка

К блоку цилиндров спереди прикреплена крышка распреде
лителкных шестерен, сзади — картер сцепления

Блок отливают преимущественно из легированного чугуна
или из алюминиевых сплавов.

Головка блока цилиндров закрывает цилиндры и образу
ет верхнюю часть рабочей полости двигателя В ней частично
или полностью размещаются камеры сгорания Головки блока
цилиндров отливают из легированного серого чугуна или алю
миниевого сплава Чаще всего они являются общими для всех
цилиндров, образующих ряд.

В головках блока цилиндров размещаются гнезда и направ
ляющие втулки клапанов, впускные и выпускные каналы Их
внутренние полости образуют рубашку для охлаждающей жид
кости В верхней части имеются опорные площадки для крепле
ния деталей клапанного механизма

У двигателя может быть одна головка блока цилиндров
при рядном расположении или две головки при И образной ком
поновке При V образной компоновке также возможно наличие
четырех головок по головке на три цилиндра Возможна установ-
ка головки для каждого цилиндра.

В головку запрессовываются (или вставляются) седла впус-
кных и выпускных клапанов и запрессовываются направляющие
втулки клапанов. Головка крепится к блоку цилиндров равно-
мерно затянутыми шпильками с гайками, болтами

Цилиндры

Являются направляющими для поршня и вместе с камерой
сгорания в головке образуют полость, в которой осуществляется
рабочий цикл

Цилиндр работает в условиях переменных давлений в
надпоршневой полости Внутренние стенки его соприкасаются
с пламенем и горячими газами, раскаленными до температуры
1500 2500 ’С Средняя скорость скольжения поршневых колец
по стенкам цилиндра в автомобильных двигателях достигает
12 15 м/с Поэтому материал, применяемый для изготовления
внутренних стенок цилиндров, должен обладать большой меха
нической прочностью, а сама конструкция стенок — повышенной
жесткостью Стенки цилиндров должны хорошо противостоять
истиранию при ограниченной смазке и обладать общей высокой
стойкостью против других возможных видов изнашивания (абра
зивного, коррозионного и некоторых разновидностей эрозии),
уменьшающих срок службы цилиндров.

Внутреннюю поверхность цилиндров подвергают закалке
с нагревом ТВЧ и тщательно обрабатывают, получая зеркало
цилиндра На внутреннюю поверхность также наносится сетка
для удержания смазки
Во время работы двигателя в верхней части цилиндров его
рает рабочая смесь При этом выделяются продукты окисления
оксиды углерода и азота, пары воды и другие вещества При ра
боте двигателя с пониженными температурами (50 60 °C) охлаж
дающая жидкость и масла, часть продуктов окисления, особенно
пары воды, конденсируются на стенках цилиндров, вследствие
чего образуются кислоты, вызывающие коррозию цилиндров
Кроме того, разрушается масляная пленка и увеличивается износ
цилиндров и поршневых колец

Механическое изнашивание зеркала цилиндра в верхней ча
сти больше, чем в нижней из-за более высокого давления газов
В связи с этим в некоторых двигателях автомобилей, например
ЗИЛ-431410, для повышения износостойкости цилиндров в их
гильзы запрессовывают вставки из износостойкого чугуна

Гильзу цилиндра называют мокрой, если она омывается жид-
костью системы охлаждения, и сухой, если она непосредственно
не соприкасается с охлаждающей жидкостью

При установке мокрые гильзы уплотняются сверху за счет
выступания их над плоскостью разъема, а в нижней части уплот-
няются резиновыми кольцами или медными прокладками

Верхнюю плоскость блока цилиндров и нижнюю плоскость
головки блока тщательно обрабатывают для получения плотно-
го соединения Между этими плоскостями устанавливают ста-
леасбестовую уплотняющую прокладку головки блока цилиндров
(рис 110), предотвращающую прорыв газов наружу и исклю-
чающую проникновение охлаждающей жидкости и масла в ци-
линдры Прокладки грузовых автомобилей и автобусов изготав-
ливают из стали и снабжают вставками из вулканизированной
резины для уплотнения каналов системы охлаждения и смазки
Для защиты резиновых уплотнений при установке головки бло
ка цилиндров прокладки имеют множество выпуклых участков,
которые разглаживаются при затяжке гаек или болтов головки
блока цилиндров Перед установкой прокладки на двигатель обе
ее стороны натирают графитом, предохраняющим ее от приго
рання к блоку или головке. Гайки и болты крепления головки
блока к блоку цилиндров затягивают равномерно в определенной
последовательности при помощи динамометрического ключа,
чтобы не повредить головку и прокладку Для правильного под
бора прокладки она маркируется
Рис 110 Прокладка головки блока цилиндров Я М3 536

1 - отверстия слива масла из головки цилиндров,
2 — отверстия отвода охлаждающей жидкости
из головки цилиндров, 3 — отверстия подвода охлаждающей
жидкости к головке цилиндров, 4 — отверстие
подвода масла к головке цилиндров, 5 — место маркировки
прокладки головки блока цилиндров

Поршневая группа

Включает в себя поршень, поршневые кольца, поршневой па-
лец с фиксирующими деталями

Поршень воспринимает усилие расширяющихся газов во вре-
мя рабочего хода и передает через шатун на кривошип колен-
чатого вала (рис 111) и осуществляет подготовительные такты
Он является одной из деталей, образующих камеру сгорания дви-
гателя, обеспечивает ее герметичность, передает силу давления
газов шатуну

Форма и конструкция поршня, в значительной степени, оп
ределяются формой камеры сгорания. В конструкции поршня
принято выделять следующие элементы: головку, юбку, днище,
огневой (жаровой) и уплотняющий пояса (рис 112) Часть порш
ня, расположенная ниже оси бобышек, называется юбкой Она
состоит из направляющей части и бобышек

На внешней поверхности головки поршня и юбке проточены
канавки для установки компрессионных и маслосъемных колец
Рис 1И Поршневая группа и кривошипно-шатунный механизм

1 - крышка подшипника шатуна, 2 - нижний шатунный
подшипник (вкладыш); 3 — верхний шатунный подшипник (вкладыш),
4 — шатун, 5- поршневой палец, 6 - поршень двигателя легкового
автомобиля; 7 - стопорное кольцо; 8 - коленчатый вал

Рис 112 Поршень дизельного двигателя ЯМЗ 536
грузового автомобиля:

1 — юбка, 2 — уплотняющий пояс, 3 — головка, 4 — внутренняя
масляная полость, 3 — днище, б — жаровой пояс, 7 — верхнее кольцо
компрессионное, 8 — нижнее кольцо компрессионное, 9 — маслосъемное
кольцо, 10 — стопорные кольца, 11 — бобышки, 12 — палец, 13 — шатун
Число колед, устанавливаемых на поршне, зависит от типа
двигателя и частоты вращения коленчатого вала По окружности
канавок, в которых размещены маслосъемные кольца, просве
рлены сквозные отверстия или ставится дополнительное пружин
ное кольцо для отвода масла в картер двигателя Юбка является
направляющей частью поршня при движении его в цилиндре
и передает боковую силу от шатуна стенкам цилиндра На вну
тренней стороне юбки имеются два массивных прилива, называ
емых бобышка Они ребрами соединены с днищем и увеличи
вают прочность поршня При этом улучшается отвод теплоты
к поршневым кольцам, в цилиндр и охлаждающую жидкость
В бобышках сделаны отверстия для установки пальца и прото
чены кольцевые канавки для стопорных колец Форма днища,
как правило, зависит от типа камеры сгорания

По форме камеры сгорания различны, например, в бензи-
новых двигателях камера сгорания может быть полусферической,
полуклиновой или смешанной

Для увеличения прочности и улучшения отвода теплоты дни-
ще поршня дизеля изготовляют большой толщины и усиливают
ребрами с внутренней стороны Стенки юбки отливают большей
толщины, чем в бензиновых двигателях. Обычно поршни дизе-
лей имеют фигурные днища Это улучшает процесс смесеобразо-
вания и позволяет придать камере сгорания необходимую форму

Коэффициент линейного расширения поршней из алюми-
ниевых сплавов в 1,5...2 раза превышает коэффициент линейно-
го расширения стальной или чугунной гильзы цилиндра По-
этому при нагреве поршень расширяется больше, чем цилиндр,
охлаждаемый жидкостью, и возникает опасность заклинивания
поршня Чтобы избежать этого и обеспечить нормальную рабо
ту двигателя, диаметр поршня должен быть меньше диаметра
цилиндра, т е между поршнем и цилиндром необходим диаме
тральный зазор Нагрев, а следовательно, и тепловое расширение
поршня по высоте неравномерны Поэтому поршни выполняют
в виде конуса овального сечения.

Для лучшей приработки к цилиндру наружная поверхность
юбки поршня покрыта тонким слоем олова

Поршневой палец предназначен для шарнирного соединения
поршня с верхней головкой шатуна Он должен быть прочным,
легким и износостойким, так как во время работы подвергает
ся трению и большим механическим нагрузкам, переменным
по величине и направлению Изготавливается полым, в виде тол
36
стостенной трубки Для того, чтобы пальцы надежно работали
при передаче больших усилий, они делаются из сталей (легиро
ванных или углеродистых), подвергаются цементации на глуби
ну 1,0 1,4 мм и закалке ТВЧ. После этого пальцы отпускают
до определенной твердости, что позволяет получить твердую по
верхность пальца при вязкой сердцевине Пальцы изготовляют
с высокой точностью и подбирают к поршням и шатунам

В зависимости от соединения пальцев с шатунами они де
лятся на закрепленные и плавающие. В настоящее время наи
большее распространение получили конструкции с плавающим
пальцем При этом возможно свободное проворачивание пальца
как в головке шатуна, так и в бобышках поршня, что способству-
ет более равномерному износу пальца. От осевого перемещения
палец фиксируется пружинными стопорными кольцами

Поршневые кольца — элементы уплотнения поршневой группы,
обеспечивающие герметичность рабочей полости цилиндра и отвод
теплоты от головки поршня По назначению кольца бывают

•	компрессионные - препятствуют прорыву продуктов сго-
рания топлива в картер двигателя и отводу теплоты в стенки
цилиндра,

•	маслосъемные - обеспечивают равномерное распределение
масла по поверхности цилиндра и препятствуют проникновению
масла в камеру сгорания (рис. 1 13)

Рис. 1J3 Схема работы колец

а — движение поршня вниз, б — движение поршня вверх,
1 — цилиндр, 2 — маслосъемное кольцо, 3 — прорезь в маслосъемном
кольце, 4 — компрессионное кольцо, 5 — поршень, б — отверстие

в канавке маслосъемного кольца, 7— отверстие в поршне
Компрессионные кольца работают в тяжелых условиях, опре
деляемых высокой температурой, большими скоростями измене
ния давления газа и ускорениями при движении колец Кроме
основной функции, они обеспечивают отвод значительной доли
теплоты от поршня в стенки цилиндра При этом необходима
длительная работоспособность кольцевого уплотнения

Для того, чтобы снять излишки масла с зеркала цилиндра
и отвести снятое масло в картер двигателя, служат маслосъемные
кольца В канавках, предназначенных для установки маслосьем
ных колец, предусмотрены радиальные отверстия для отвода мае
ла, снимаемого маслосъемным кольцом с зеркала цилиндра Бла
годаря этому уменьшается попадание масла в камеру сгорания

Компрессионные и маслосъемные кольца - разрезные
Вследствие упругости кольца плотно прилегают к стенкам ци-
линдра При этом между разрезанными концами колец сохра-
няется небольшой зазор (0,20 0,35 мм) Разрез кольца называется
замком и может быть прямым, косым или ступенчатым

Кольца устанавливаются таким образом, чтобы замки сосед-
них колец были смешены относительно друг друга на некоторый
угол (90 180’) Если имеется чугунное маслосъемное кольцо,
то замки всех колец смешаются на 90° относительно друг друга
При наличии составных маслосъемных колец только замки ком-
прессионных колец смешаются на равные утлы

Материалом для поршневых колец в основном служит спе-
циальный высокопрочный чугун, который обладает высокими
стабильными показателями прочности и упругости при рабочей
температуре в течение всего срока службы кольца, высокой из-
носостойкостью в условиях граничного трения, хорошими ан
тифрикционными свойствами, способностью достаточно быстро
и эффективно прирабатываться к поверхности цилиндра

Коленчатый вал

Предназначен для восприятия передаваемых шатунами уси
лий и преобразования их в крутящий момент, который тран
смиссией передается колесам автомобиля, а также используется
для привода в действие различных механизмов двигателя На вал
действуют большие нагрузки: он подвергается скручиванию,
изгибу и механическому изнашиванию

Коленчатый вал состоит из следующих частей коренные
и шатунные шейки, щеки, противовесы, передний конец и за
38
дний конец (хвостовик) с закрепленными сальниками и фланцем
для крепления маховика (рис. 114). Шатунные шейки служат
для соединения коленчатого вала с шатунами Коренные шейки
вала входят в подшипники, установленные в блоке цилиндров

Рис. 114 Коленчатые валы

а — коленчатый вал грузового автомобиля, б — разрез шатунной шейки,
в — коленчатый вал легкового автомобиля, 1 — передний сальник,
2 — верхний коренной подшипник (вкладыш), 3 — коренная шейка,
4 — шатунная шейка, 5 — противовес, б — шестерня, 7 — задний
стальник, S — упорное полукольцо, 9 — нижний коренной
подшипник (вкладыш), 10 — масляная грязеуловительная полость,

11 — пробка, 12 — венчик

13 — маховик, 14 — фланец

для крепления маховика, 15— подшипник первичного вала
коробки передач, 16 — щека
Щеки соединяют коренные и шатунные шейки вала, обра
зуя колена или кривошиты. На некоторых валах предусмотрены
противовесы, которые изготавливают вместе с валом Установка
противовесов или оборудование двигателя специальными урав
новешивающими механизмами необходимы в том случае, если
расположение колен коленчатого вала не обеспечивает взаимно
го уравновешивания сил инерции и создаваемых ими моментов
Противовесы, расположенные на коленчатом валу, воспринима
ют центробежные силы инерции и создаваемые ими моменты
В шатунных шейках коленчатых валов большинства двигателей
имеются грязеуловительные полости (рис. 1 14, о) для дополни
тельной центробежной очистки масла Для повышения износо-
стойкости и долговечности шатунных и коренных шеек их зака-
ливают с нагревом ТВЧ, после чего шлифуют и полируют Пе-
реход от шеек к щекам, называемый галтелью, делают плавным,
чтобы избежать концентрации напряжений и возможных поло-
мок коленчатого вала От коренных шеек к шатунным сделаны
сверления для подвода масла

На переднем конце вала направлены шпоночные канавки
для крепления шестерни (звездочки) привода ГРМ и шкива
Для равномерного чередования рабочих и других тактов в ци-
линдрах многоцилиндрового двигателя шатунные шейки распо-
ложены под определенным утлом по отношению друг к другу
В чегырехцилиндровом рядном двигателе шатунные шейки ко-
ленчатого вала расположены под углом 180°, в восьмицилиндро-
вом V образном двигателе - под углом 90° Коренные и шатун-
ные шейки отшлифовываются под определенный размер в со-
ответствии с размером подшипников.

Форма коленчатого вала зависит от числа и расположения
цилиндров, порядка работы и тактности двигателя На больший
сгве автомобильных двигателей применяют полноопорные ко
ленчатые валы, т е каждая шатунная шейка расположена между
двумя коренными Таким образом, полноопорный вал имеет ко
репных шеек на одну болыпе, чем шатунных

Вследствие работы сцепления и косозубых зубчатых колес
ГРМ возникают силы, стремящиеся сдвинуть коленчатый вал
вдоль оси Особенно большие силы возникают в момент выклю
чения сцепления Фиксация от осевого смещения коленчатого
вала обеспечивается установкой стопорных шайб на носке вала
40
или у его хвостовика Допустимая величина осевого смещения со
ставляет обычно 0,2 мм Технологический разброс осевых разме
ров компенсируется подбором толщины фиксирующих шайб
Коленчатый вал смазывается маслом под давлением
Изготавливаются коленчатые валы ковкой из легированных
хромоникель вольфрамовых или хромоникель молибденовых ста
лей с последующей механической и термической обработкой,
а также литьем из специального высокопрочного чугуна При по

лучении литых валов существенно сокращаются затраты на меха
ническую обработку при обеспечении рациональных геометри
ческих форм элементов вала, но литые валы уступают по проч
ности штампованным (кованным)

Вал вращается в коренных подшипниках скольжения, состоя-
щих из двух тонкостенных стальных разрезных вкладышей Их
назначение - уменьшить трение между шейками коленчатого
вала и соответствующими опорами и тем самым снизить скорость
изнашивания трущихся поверхностей Вкладыши представляют
собой тонкостенную стальную ленту с нанесенным на нее сло-
ем антифрикционного материала (материала с низким коэффи-
циентом трения) Широкое использование высокооловянистых
сталеалюминиевых вкладышей вызвано тем, что они обладают
повышенным сопротивлением усталости, хорошими противоза-
дирными свойствами и коррозионной стойкостью, что увеличи-
вает надежность двигателя

Толщина вкладышей коренных подшипников составляет
1,9 2,8 мм для бензиновых двигателей и J6 мм - для дизельных.
На внешней поверхности вкладыша выштампованы выступы -

усы, которые препятствуют лровороту вкладыша в постели

Вкладыши устанавливаются в расточках картера и специаль
ных подвесках, соединенных с картером шпильками Вкладыши
изготавливаются с высокой точностью, поэтому при установке
не требуются подгонка, подпиливание стыков или применение
прокладок

Маховик служит для вывода поршней из ВМТ и НМТ, нако
пления энергии в течение рабочего хода, вращения коленчатого

вала во время вспомогательных тактов, уменьшения неравномер
ности вращения вала, облегчения пуска двигателя Для возмож
ности вращения коленчатого вала стартером при пуске на его
ободе имеется зубчатый венец К маховику крепится механизм
сцепления
Маховик отливают из серого чугуна и крепят болтами к зад
нему торду коленчатого вала Болты предохраняются от само
отвинчивания специальными стопорными пластинами, каждая
из которых устанавливается под два болта

При применении механической ступенчатой трансмиссии
маховик является ведущей частью фрикционного сцепления
В этом случае его торцевая поверхность, обращенная к КПП,
служит поверхностью трения. К этой же торцевой поверхности
винтами крепится кожух сцепления, внутри которого располо
жен ведомый диск

При установке гидромеханической трансмиссии к маховику
крепится насосное колесо гидротрансформатора

Шатун

Связывает поршень с кривошипом коленчатого вала и пере-
дает усилия, газовые силы и силы инерции на шатунную шейку
коленчатого вала Шатун преобразует возвратно-поступательное
движение поршня во вращательное движение коленчатого вала
При работе шатун совершает сложное движение в плоскости,
перпендикулярной оси коленчатого вала, и подвергается воздей-
ствию высоких тепловых, механических, инерционных сил и сил
расширяющихся газов Шатун воспринимает большие нагруз-
ки, меняющиеся по величине и направлению. Он подвергается
сжатию, изгибу и растяжению Чтобы выдержать такие нагруз-
ки, шатун должен быть прочным, жестким для уменьшения сил
инерции Вместе с тем эта деталь должна иметь минимальную
инерцию, поэтому масса шатуна должна быть минимальной Ша-
тун представляет собой стержень двутаврового сечения, что по-
зволяет при малой массе обеспечить необходимую прочность
На рисунке 115, а показана конструкция шатуна бензинового
двигателя с прямым разрезом, а на рисунке 115, б дизельного
двигателя с косым разрезом.

Основными элементами шатуна являются верхняя (или по
ршневая) головка с запрессованной втулкой, в которой переме
щается палец, стержень, соединякяций верхнюю головку с ниж
ней (или кривошипной) головкой. С помощью нижней головки
и ее крышки шатун с вкладышем соединен с шатунной шейкой
коленчатого вала

Верхняя головка шатуна представляет собой толстостенный
цилиндр, плавно переходящий в стержень Внутренняя поверх
ность верхней головки выполнена с высокой точностью, посколь
ку в нее запрессовывается подшипник, представляющий собой
тонкостенную втулку из оловянистой бронзы с толщиной стенок
0,8 2,5 мм Для обеспечения необходимого ресурса двигателя
между трущимися поверхностями пальца и подшипника верхней
головки необходимо наличие слоя масла Подача смазки к порш
невому пальцу осуществляется через отверстия Для этого в теле
шатуна на длину стержня просверливают канал В этом случае
предусматривается утолщение стенки, соединяющей пачки дву
тавра Возможны и другие формы сечения стержня (в частности,
круглая с отверстием).

Рис. 1.15. Шатуны'

а — бензинового двигателя с прямым разрезом, б — дизельного
двигателя с косым разрезом, 1 — гайка; 2 — болт, 3, 14 — отверстие
для масла, 4 — отверстие для прохода масла к поршневому пальцу,
5 — верхняя головка шатуна, 6 — бронзовая втулка, 7 — стержень шатуна,
8 — номер шатуна, 9 — нижняя головка шатуна, 10 — крышка нижней
головки, 11 — шайба, 12 — метка, 13 — вкладыши, 15 — усик,
16 — паз в головке шатуна

Нижнюю головку шатуна делают разъемной ее габариты до
лжны позволять вынимать поршень с шатуном через цилиндр,
что определяется условиями сборки двигателя Наибольшее ра
спространение получили шатуны с разъемом, перпендикулярным
к оси стержня Необходимость в разъеме нижней головки шатуна
под утлом возникает тогда, котда шатунные шейки коленчатого
вала имеют большой диаметр В этом случае нижняя головка ша
туна получается значительных размеров, что затрудняет или де
лает невозможным монтаж и демонтаж поршня вместе с шатуном
через цилиндр Например, в двигателях марки «ЯМЗ», имеющих
размер нижней головки шатуна больший, чем диаметр цилиндра,
выполнен косой разъем нижней головки, так как при прямом
разъеме монтаж шатуна через цилиндр при сборке двигателя ста
новится невозможным

Отверстие в нижней головке обрабатывается совместно
с крышкой, поэтому при сборке каждому шатуну должна со
ответствовать своя индивидуальная крышка Для обеспечения
этого на бобышках под болт шатуна выбивается порядковый но-
мер цилиндра Для предотвращения раскрытия стыка верхней
части нижней головки и крышки болты крепления крышек до-
лжны затягиваться с определенным моментом, устанавливаемым
заводом-изготовителем. Для предотвращения отворачивания гаек
в процессе эксплуатации гайки либо выполняются самоконтря-
щимися, либо устанавливаются на специальном герметике Ниж-
нюю головку шатуна и крышку растачивают вместе для получения
отверстия правильной цилиндрической формы Поэтому крышку
нельзя перевертывать или переставлять на другие шатуны

Крышку нижней толовки шатуна крепят к нему двумя бол-
тами, изготовленными из высококачественной стали Гайки
болтов шатуна затягивают только динамометрическим ключом
и тщательно шплинтуют или стопорят специальными стопорны-
ми шайбами Для предотвращения проворачивания вкладыши
имеют усики, входящие в соответствующие выемки в шатунах
и расточках картера

На шатунах и крышках с одной стороны ставят необходимые
метки В нижние головки шатунов устанавливают подшипники
скольжения, состоящие из двух вкладышей (верхнего и нижне
го) Взаимозаменяемые тонкостенные вкладыши изготавливают
из материала, аналогичного вкладышам коренных подшипни
ков Вкладыши устанавливают с натягом Верхний и нижний
вкладыши коренного подшипника коленчатого вала не взаимо
заменяемы, так как в верхнем — обычно имеется отверстие и ка
навка для подвода масла От осевого смещения и провертывания
шатунные вкладыши удерживаются в своих гнездах усиками,
входящими в пазы, которые должны быть расположены на одной
44
стороне шатуна Обычно нижнюю головку шатуна делают сим
метричной относительно оси плоскости стержня

В нижней головке шатуна имеется специальное отверстие
для смазывания стенок цилиндра

От коленчатого вала осуществляется привод ГРМ и вспомога
тельных агрегатов двигателей Привод может быть шестеренчатым,
ременным, цепным, смешанным и с помощью электродвигателей

Смешанный привод агрегатов применяется у двигателей ЯМЗ
45340, ЯМЗ 536

Шестеренчатый привод имеют агрегаты, расположенные в з адней
части двигателя (рис. 116) От шестерни, расположенной в задней
части коленчатого вала, приводится шестерня распределительного
вал Сборка этой пары производится по меткам на зубьях (см вид А)

Рис 116 Шестеренчатый привод агрегатов в задней части двигателя
1 — шестерня масляного насоса, 2— шестерня коленчатого вала,
3 — шестерня компрессора пневмотормозов, 4 — промежуточная
шестерня компрессора, 5 — шестерня топливного насоса, б — шестерня
распределительного вала, 7— корпус шестерен; S — промежуточная
шестерня привода масляного насоса, А — расположение шестерен
распределительного и коленчатого валов по меткам на зубьях
От шестерни распределительного вала и промежуточной
шестерни приводится ТНВД и через промежуточную шестерню
воздушный компрессор пневмотормозов. Сборка этих приводов
производится произвольно и шестерни меток не имеют От шее
терни на носке коленчатого вала через промежуточную шестерню
приводится масляный насос. Шестеренчатый привод закрывает
ся картером маховика, устанавливаемым на корпус шестерен

Ременной привод с помощью поликлиновых ремней имеют
агрегаты двигателей, расположенные в передней части двигателя
(рис 117)

Рис 117 Ременной привод агрегатов в передней части двигателя

1 — шкив коленчатого вала с демпфером, 2, б, S — ролики натяжные,
3 — шкив жидкостного насоса, 4, 10 — ремни, 5 — шкив привода
вентилятора, 7— шкив компрессора кондиционера, 9 — шкив генератора

В таком приводе от шкива на носке коленчатого вала при

водится шкив вентилятора и шкив жидкостного насоса Шкив

коленчатого вала выполнен как одно целое с демпфером кру
тильных колебаний От шкива вентилятора вторым ремнем при

водится шкив генератора и шкив привода компрессора конди
ционера
Неисправности двигателя (КШМ)

В процессе эксплуатации автомобилей наиболее часто воз
пикающие неисправности КШМ двигателя можно определить
по внешним признакам без его разборки. Признаками являются
появление посторонних стуков и шумов, падение мощности, по
вишенный расход масла, перерасход масла и топлива, появление
дыма в ОГ

Стуки и шумы в двигателе Основные причины

•	износ цилиндров, поршней, шеек коленчатого вала, ко
ренных подшипников и других деталей механизма При износе
поршня и цилиндра возникает звонкий металлический стук, хо
рошо прослушиваемый при работе холодного двигателя,

•	износ коренных или шатунных подшипников, или шеек
коленчатого вала, о чем свидетельствуют стуки, усиливающие-
ся при резком увеличении частоты вращения вала При появ-
лении этих стуков необходимо остановить двигатель Об износе
подшипников свидетельствует падение давления масла в системе
смазывания

Резкий металлический стук На всех режим ах работы двигате -
ля является признаком увеличенного зазора между поршневыми
пальцами и отверстиями для них в бобышках поршней и верхних
головках шатунов

Неисправности, вызывающие возникновение стуков и шу-
мов, устраняются заменой изношенных деталей

Снижение мощности двигателя Основной причиной является
понижение компрессии (величины давления в конце такта сжа-
тия) Признаком недостаточной компрессии бензиновых двигате-
лей является большая дымность выпуска ОГ при малой и средней
частоте вращения коленчатого вала

Причины снижения компрессии

•	неисправная прокладка головки цилиндров,

•	закоксовывание или большой износ поршневых колец, из
нос гильз цилиндров

Признаками неисправности прокладки головки цилиндров
является появление воздушных пузырьков на поверхности ох
лаждающей жидкости при снятой пробке заливной горловины
радиатора, появление капель воды на измерительном стержне
уровня масла и у выпускного отверстия трубы глушителя, а также
следов масла в охлаждажицей жидкости
Повышенный расход масла, nepqtacxod топлива и дымный выпуск
отработавших газов Основные причины:

•	износ, пригорание или поломка поршневых колец,

•	отложение нагара

Одним из наиболее простых методов определения места воз
никновения стука двигателя является выключение отдельных
цилиндров Если после этого стук уменьшается, то вероятнее все
го, его причиной сал износ шатунных подшипников или втулки
верхней головки шатуна, вследствие чего уменьшается нагрузка
на шатун

Прослушивание двигателя производится на слух или при по
мощи стетоскопа медицинского типа. Более совершенным яв
ляется электронный стетоскоп (рис 1 18), состоящий из длин-
ного металлического стержня с рукояткой, внутри которой уста-
новлены пьезоэлектрический преобразователь механических
колебаний в электрический сигнал с усилителем на транзисторах
и элементы для его литания Шумы прослушивают с помощью
телефона, соединенного с усилителем Применение электронных
стетоскопов расширяет возможности контроля технического со-
стояния, однако не позволяет объективно оценить шумы и сту-
ки, усиливая их, что не исключает влияния субъективных фак-
торов, При отсутствии стетоскопа можно использовать обычный
деревянный брусок или кусок шланга

Рис. 118 Стетоскопы

а, в — обычный, б — электронный, 1 — наушник, 2 — элемент питания,
3 — транзисторный усилитель, 4 — стержни, 5 — наконечники
Зоны прослушивания шумов и стуков в двигателе приве
дены на рисунке 119 В нижней части блока цилиндров (зона I)
прослушивают стук коренных подшипников коленчатого вала,
в верхней части блока цилиндров (зона II) — стук шатунных
подшипников, а также поршней и цилиндров На боковых по
верхностях в головке цилиндров (зона III) прослушивают стук
клапанов и клапанных седел, на боковых стенках крышки кла
панов (зона IV) — стуки подшипников распределительного вала,
а на стенке крышки распределительных звездочек и шестерен
(зона V) — шум цепи и звездочек или шум распределительных
шестерен

Рис 119 Зоны прослушивания шумов в двигателе

I, II - нижняя и верхняя части блока цилиндров, III - головка
блока цилиндров; IV - крышка клапанов; V - крышка
распределительных звездочек (клапанов)

Проверка компрессии является наиболее простым и распро-
страненным методом оценки технического состояния КШМ
Компрессия измеряется с помощью компрессометра или ком
прессографа (рис 1 20), которые представляют собой манометр
с рукояткой, трубкой, наконечником и золотниковым устрой
ством В комплект компрессометра или компрессографа для бен
зиновых двигателей могут входить адаптеры для подсоединения
к свечным отверстиям, а дм дизельных двигателей — к отверсти
ям форсунок или свечей накаливания.

Компрессографы и компрессометры для бензиновых двига
телей имеют шкалу с пределом измерений 1,5 2,0 МПа, для ди
зелытых двигателей — 4,0 7,0 МПа.
Рис. 1.20 Коипрессометр и коипрсссограф
а - схема компрессометра, б - общий вид компрессе метр а, в - общий
вид компрессографа; 1 - золотник, 2 — резиновая конусная втулка,
3 - обратный клапан; 4- винт для сброса показаний, 5— корпус,
б — манометр; 7 - рукоятка; S - карточка с записью компрессии
в конце такта сжатия, 9 — трубка; 10 - цилиндр
с поршневым приводом самописца; 11 - наконечник

Компрессограф производит запись показаний на специаль-
ных покрытых воском карточках, на которых остается информа-
ция о компрессии в каждом цилиндре. Он может иметь кнопку
и электропроводку для подсоединения к реле включения старте-
ра, что позволяет проверять компрессию самостоятельно, без по-
мощника Компрессогрэфы удобны в работе, повышают культуру
труда и облегчают сбор информации о двигателе

Компрессию в бензиновых двигателях проверяют при про
гретом двигателе и снятых свечах зажигания Наконечник ком
прессографа или компрессометра вставляют в свечное отверстие
и предохраняют двигатель от запуска. В целях исключения за
пуска двигателя отсоединяют от прерывателя распределите
ля провод подачи низкого напряжения на катушку зажигания
У двигателей, оборудованных только распределителем зажита
ния, отсоединяют центральный провод от крышки распредели
теля и соединяют его с «массой» Для соединения с «массой»
используют провод, имеющий зажимы в виде «крокодильчика»
Если на двигателе установлена система впрыска топлива, обесго
чивают топливный насос снятием соответствующего предохра
нителя и проворачивают коленчатый вал стартером с частотой
200 250 об/мин, что обеспечивается полностью заряженным ак
кумулятором

При проверке компрессии в бензиновых двигателях воздуш
ная заслонка должна быть всегда открыта, а дроссельная может
быть как открыта, так и закрыта

Компрессию в дизельных двигателях проверяют как при про
гретом, так и при холодном двигателе (температура 20 °C) Дляэто
го топливные трубки высокого давления отсоединяют от форсу
нок, предварительно ослабив их крепление и соблюдая осторож-
ность, так как в трубках может быть остаточное высокое давление
После этого от форсунок отсоединяют трубку для слива топлива
и выворачивают их Затем к отверстию проверяемого цилиндра
подсоединяют компрессометр или компрессограф с помощью пе-
реходника и отсоединяют разъем от электромагнитного клапана
прекращения подачи топлива (для исключения подачи топлива
в процессе проверки) Выполнив все это, до отказа нажимают
педаль акселератора и с помощью стартера проворачивают ко-
ленчатый вал двигателя

Проверка компрессии должна производиться по возможно-
сти быстро, не более J0 с. При этом необходимо, чтобы прои-
зошло не менее семи тактов сжатия

При измерениях величины компрессии следует учитывать
динамику нарастания давления. Если на первом такте ком-
прессия низкая (О,З...О,4 МПа), а при последующих тактах рез-
ко возрастает, это свидетельствует об износе поршневых колец
Напротив, если на первом такте достигается умеренное давле
ние (0,7 0,9 МПа), а при последующих тактах оно практиче
ски не увеличивается, это косвенно свидетельствует о наличии
утечек через клапаны, прокладку головки блока цилиндров,
трещины в блоке и его головке Пониженное давление в двух
соседних цилиндрах, не повышающееся при повторной провер
ке, указывает на пробой прокладки головки цилиндров Если
компрессия у одного цилиндра ниже, чем у других, на 20 %,
а двигатель неравномерно работает на холостом ходу, это может
свидетельствовать об износе кулачков распределительного вала
Увеличение компрессии является причиной образования нагара
в головке камеры сгорания.

Компрессия в цилиндрах является индивидуальным параме
тром для каждого двигателя и составляет 0,9 1,2 МПа для бен
зиновых двигателей и 2,6 3,4 МПа для дизельных Разница
в показаниях между отдельными цилиндрами не должна превы
шать 0,1 0,2 МПа для бензиновых двигателей, и 0,2 0,5 МПа —
для дизельных Если данные о величине компрессии для кон
кретного двигателя отсутствуют, а известна степень сжатия,
для приблизительной оценки величины компрессии мож
но использовать коэфс|мциент 1,3. Степень сжатия умножают
на этот коэффициент и получают приблизительную величину
компрессии для данного конкретного двигателя

Для более полной оценки технического состояния двигате-
ля при снижении давления в конце тахта сжатия нужно залить
в проверяемый цилиндр 10 г моторного масла и произвести пов-
торное измерение. При этом следует помнить, что для двигателей
с небольшим объемом камеры сгорания и дизельных двигателей
количество заливаемого масла должно строго контролировать-
ся, потому что избыток масла может привести к гидравличе-
скому удару Если давление в конце такта сжатия возросло, это
указывает на юное поршневых колец. Если оно осталось преж-
ним, - на неплотное прилегание клапанов к седлам или подго-
рание клапанов

Техническое обслуживание кривошипно-шатунного механизма

ЕО:

•	двигатель очистить от грязи,

•	проверить его состояние визуально,

•	прослушать работу в разных режимах.

ТО-1: проверить крепление опор двигателя и герметичное
ть соединения головки цилиндров, поддона картера, сальника
коленчатого вала При неплотном соединении головки с блоком
видны подтеки масла на стенках блока цилиндров О неплотном
соединении поддона картера и сальника коленчатого вала также
судят по подтекам масла

ТО-2: для автомобилей старых конструкций осуществить
проверку крепления головки блока цилиндров в определенной
последовательности (рис. 121) сборочным моментом, индивиду
альным для каждого двигателя.
Рис 1 21 Порядок затяжки болтов головки цилиндров

Общий принцип затяжки состоит в том, что болты начинают
затягивать от центра, удаляясь к периферии по спирали Чутун
ную головку крепят в горячем состоянии, а из алюминиевого
сплава - в холодном Подтяжку головки из алюминиевого сплава
производят на холодном двигателе динамометрическим ключом
либо обычным без применения насадок. Усилие должно быть
в тех пределах, которые указаны заводом-изготовителем автомо-
биля Подтяжка должна производиться от центра, постепенно
перемещаясь к краям и при этом должна идти крест на крест,
без рывков (равномерно).

1 5 Газораспределительный механизм

Устройство и принцип работы газораспределительного механизма

Механизм газораспределения служит для своевременного от-
крытия и закрытая впускных и выпускных клапанов двигателя,
обеспечивая качественное наполнение цилиндров двигателя то-
пливовоздушной смесью или воздухом, их очистку от ОГ и гер-
метизацию при тактах сжатая и сгорания расширения (рабочем
ходе) поршня

ГРМ независимо от расположения распределительных валов
в двигателе включает в себя клапанную группу, передаточные
детали и распределительные валы с приводом Клапанная группа
состоит из клапанов, направляющих втулок, седел клапанов, воз
вратных пружин с нижней и верхней опорными тарелками, су
харей, механизмов поворота клапана Передаточными деталями
являются толкатели, направляющие втулки толкателей, штанги
толкателей, коромысла, оси коромысел, рычаги привода клапа
нов, регулировочные шайбы и регулировочные болты
Современные автомобильные двигатели могут комплекте
ваться различными видами ГРМ, которые можно разделить на
следующие категории

•	по месту установки клапанов: верхнее (подвесное) располо
жение клапанов в головке блока цилиндров или нижнее — в бло
ке цилиндров,

•	месту установки распределительного вала верхнее или
нижнее,

•	виду привода распределительного вала зубчатый (шесте
ренчатый), цепной, ременной и смешанный,

•	числу распределительных валов - два (Double OverHead
Camshaft — DOHC) или один (Single OverHead Camshaft — SOHC),

•	количеству клапанов - от двух до пяти

Современные двигатели легковых автомобилей и отдельные
грузовых автомобилей имеют ГРМ с верхним расположением
клапанов, так как в этом случае камера сгорания более компак-
тная, наполнение цилиндров свежим зарядом лучше, регулировка
клапанов проще и потери теплоты значительно меньше Данное
расположение распределительного вала способствует упрощению
конструкции двигателя, снижению инерционных сил, а также
уменьшению его массы

Нижнее размещение распределительного вала применяется
в грузовых автомобилях и автобусах (рис. 122)

При нижнем местоположении распределительный вал мон-
тируется в блок цилиндров возле коленчатого вала Закрытие
и открытие клапанов происходит от распределительного вала
через коромысла, толкатели и штанги. Привод распределитель-
ного вала осуществляется от шестерни коленчатого вала При та-
ком местоположении распределительного вала конструкция дай
гателя и ГРМ несколько усложняется. При этом инерционные
силы возвратно поступательно перемещающихся составляющих
ГРМ возрастают

Число распределительных валов в ГРМ и количество клала
нов на один цилиндр зависит от варианта двигателя При большом
количестве выпускных и впускных клапанов происходит лучшее
заполнение цилиндров горючей смесью, а также их очистка от ОГ
Благодаря этому силовой агрегат может развивать большие мощ
постные показатели и показатель крутящего момента При нечет
ном количестве клапанов на цилиндр количество впускных кла
панов на один клапан больше по (равнению с выпускными
54
Рис. 1.22. Газораспределительные механизмы
грузового автомобиля (автобуса):

а - общий вид привода; ?— привод на два клапана одним

коромыслом, в - привод на один клапан одним коромыслом,
1 - ТНВД дизеля, 2- кулан ок приводаТНВД, 3 - кулачок

привода клапана; 4 - шестерня пр ивода распределительного
вала, 3 - следящий ролик; б — толкатель, 7 - клапан,

S - пружина клапана; 9 — ось клапанных коромысел,
УО - втулка, 11 - коромысло; 12 — винт для регулировки

зазора клапанов, 13 — штанга; 14 — седло клапана, 15 — направляющая

втулка клапана, 16— шайба пружины клапана, 17 — маслосъемный

колпачок, 18 — сухари, 19 — тарелка клапана, 20 — траверса

При верхнем расположении (рис. 123), характерном для лег
ковых автомобилей, распределительный вал монтируется в го
ловке цилиндров, где расположены клапаны. Закрытие и открытие
клапанов непосредственно производится от распределительного
вала через рычаги или толкатели привода клапанов Привод ра
определительного вала осуществляется от коленчатого вала с по
мощью зубчатого ремня или роликовой цепи
Рис 1 23 Газораспределительные механизмы легкового автомобиля
а -ГРМ цепного привода с одним распределительным валом и двумя
клапанами на цилиндр; 8- ГРМ ременного привода с двумя
распределительными валами, в - ГРМ с толкателями чашечного типа
без гидротолкателя; 1 - распределительный вал; 2 — звездочка
распределительного вала; 3 — зубчатая цепь; 4 — гидравлический
натяжитель цепи, 5 - пластмассовый башмак (успокоитель),
6,7 - шестерня (звездочка) коленчатого вала для привода ГРМ,
S — зубчатый ремень, 9 — буртик; 10 — ролик с гидравлическим
натяжителем, 11 - зубчатый шкив распределительного вала впускных

клапанов с гидравлическим регулятором фаз газораспределения,
12- зубчатый шкив распределительного вала выпускных клапанов

с гидравлическим регулятором фаз газораспределения,
13 — направляющий ролик; 14, 27— направляющая втулка,

15 — стопорное кольцо, 16— маслосъемный колпачок, 17 — опорная
шайба пружин, 1S — внутренняя пружина, 19 — наружная пружина,
20 — тарелка пружин, 21, 26 — сухари, 22 — клапанная крышка,
23 — кулачок распределительного вала, 24, 29 — регулировочная шайба,
25, 30— чашечный толкатель, 28 — клапан

Верхнее расположение распределительного вала упрощает
конструкцию двигателя, уменьшая общую массу и инерционные
силы возвратно поступательно перемещающихся составляющих
механизма, обеспечивая бесшумность его работы и высокую на
дежноегь по большой частоте вращения коленчатого вала мотора
Распределительный вал

Обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов
Распределительный вал (рис. 1 24) представляет собой металличе
ский вал, образованный опорными шейками и расположенными
между ними кулачками для открытия впускных и выпускных
клапанов Опорные шейки вращаются в подшипниках скольже
ния в виде биметаллических втулок, установленных в отверстиях
блока цилиндров при нижнем расположении вала или в отвер
стиях головки блока при верхнем расположении Для обеспечения
необходимой жесткости распределительного вала число опорных
шеек обычно равно числу коренных опор коленчатого вала

Рис. 1.24. Распределительные валы:

а - вал дизельного двигателя грузового автомобиля, б - вал
бензинового двигателя легкового автомобиля с непосредственным
впрыском, в — профиль кулачка; 1 — шестерня прямозубого зацепления
шестеренчатого привода, установленная в задней части вала,
2— опорная шейка; 3 — упорный фланец, установленный между
ступицей шестерни и задней опорной шейкой вала, 4 — кулачок,

5 — задающий р<

б — звездочка привода цепной

передачи, 7 — четырехгранный кулачок привода ТНВД системы
непосредственного впрыска, В — высота профиля кулачка

Помимо кулачков впускных и выпускных клапанов, на валу
могут быть предусмотрены кулачки для привода топливных на
сосов, задающие роторы или шестерни для привода различных
агрегатов, например масляного насоса или прерывателя ра
определителя Внутри вала проходит канал, через который под
водится масло от средней опорной шейки к другим шейкам
и кулачкам К переднему торцу вала крепится ведомая звездочка
(шестерня) привода Распределительный вал отдельных двига
телей (Я М3 45340, ЯМЗ 536) приводится от шестерни, установ
ленной на заднем конце коленчатого вала Вал устанавливается
в специальном корпусе подшипников, отлитом из алюминиевого
сплава, который закреплен на верхней плоскости головки бло
ка цилиндров От осевых перемешений распределительный вал
фиксируется упорным фланцем.

В большинстве рядных двигателей, имеющих по два клапана
на цилиндр, применяется один распределительный вал В на
стоящее время распространены двигатели с четырьмя клапанами
на цилиндр В этом случае в головке обычно устанавливают два
распределительных вала один для впускных, другой для выпус-
кных клапанов В К образных двигателях применяются один ра-
спределительный вал при расположении вала в развале между
блоками и два распределительных вала — по одному на каждый
блок при их верхнем расположении

Распределительный вал ГРМ штампуют из малоуглероди-
стой стали или отливают из специального чугуна и подвергают
термической обработке Кулачки, опорные шейки, эксцентрики
шестерни в целях повышения их износостойкости подвергают
дополнительной обработке Валы из малоуглеродистых сталей
подвергают цементации, валы из среднеутлеродистых сталей за-
каливают ТВЧ на глубину 2 3 мм Затем кулачки и опорные
шейки шлифуют и полируют.

Клапанный механизм

Включает впускной или выпускной клапан, пружину, эле-
менты крепления клапана и пружины, направляющую втулку,
седло клапана (рис 1.25)

Клапаны ГРМ устанавливаются в головке блока При этом место
их соединения также имеет конусную форму и называется седлом

Клапан состоит из головки (или тарелки) и стержня Голов
ки обычно имеют небольшой (около 2 мм) цилиндрический по
ясок и уплотнительную фаску Клапанный стержень выполнен
в форме цилиндра, в верхней части оснащен специальной канав
кой для установки сухариков. Торцы стержней (35 мм) закали
вают Для того, чтобы предотвратить попадание масла в камеру,
между клапанным стержнем и направляющей втулкой устанав
ливается уплотняющий маслосъемный колпачок, выполненный
из маслостойкой резины.
Рис. 1.25 Клапанный механизм:

а - размещение клапанов; б - клапан с внутренним охлаждением,
1 - впускной клапан; 2 - седла клапанов; 3, 14 - выпускной
клапан, 4 — наружная пружина, J— внутренняя пружина, б — тарелка
пружины, 7- сухарик; S - направляющая втулка; 9 - канавка,
10 - маслосъемный колпачок, 11 — шайба; 12 — головка блока,
13 - охлаждающая внутренняя полость клапана

Каждый клапан оснащен одной или двумя пружинами (вну-
тренней и наружной) Использование двух пружин в клапанном
узле позволяет уменьшить габариты клапанного узла и повысить
долговечность пружин Крепление пружин происходит при по-
мощи шайб, тарелки и сухарика

Впускные клапаны изготавливаются из легированных ста
лей с высоким содержанием хрома и никеля, а выпускные кла
паны — из жаропрочной стали Для изготовления седел клапанов
применяется жаропрочный чугун Современные автомобильные
двигатели, чаще всего используемые для серийных автомобилей,
оснащены двумя клапанами впуска и двумя клапанами выпуска,
установленными на каждом цилиндре.

Открытие клапанов производится за счет привода, который
передает усилие от распределительного вала на клапан

Движение стержней клапанов осуществляется в направляю
щих втулках, которые обеспечивают строго перпендикулярное
относительно седла перемещение клапанов. Направляющие уста
новлены в головке блока цилиндров.

Материалом для изготовления направляющих втулок служат,
в основном, перлитный чутун и металлокерамика, представляю
щая собой смесь из порошков железа, меди и графита, которые
подвергаются прессованию, спеканию в печи и пропитыванию
маслом От возможного просачивания в цилиндры масла, сте
кающего по стержням клапанов, стержни снабжаются самопод
жимными манжетами, или маслосъемными колпачками

Хлопанные пружины обеспечивают посадку клапана на сед
ло и удерживают его в закрытом положении в течение заданной
продолжительности по углу поворота коленчатого вала, а также
препятствуют открытию клапана под действием избыточного
давления в газовоз душных каналах головки цилиндров Пру-
жины крепятся на стержне клапана с помощью втулки, тарелки
и разрезного конического сухарика

Для того, чтобы при поломке одной из пружин витки ее
не попадали между витками другой, навивку пружин выполняют
в разных направлениях

Усилие пружины передается клапану через тарелку с втул-
кой, которая соединена с клапаном разрезными коническими су-
хариками Чтобы повысить долговечность опорной поверхности
головки блока цилиндров, под пружину устанавливают стальную
штампованную тарелку

Клапанные пружины изготавливают из высокопрочной пру-
жинной проволоки методом холодной навивки Пружину подвер-
гают закалке и среднему отпуску. Концевые витки пружин шли
фуют для получения плоской кольцевой опорной поверхности
Для повышения усталостной прочности пружины обрабатывают
стальной дробью, а для защиты от коррозии пружины оксидиру
ют, оцинковывают или кэдмируют

Толкатели — это детали ГРМ, основным назначением ко
торых является передача усилий от кулачков распределительного
вала к штангам Для изготовления толкателей применяется высо
копрочная сталь или чугун

Штанги предназначены для передачи действий от толкателей
к коромыслам Штанга представляет собой полый цилиндриче
ский стержень со стальными наконечниками и изготавливается
из износостойкого алюминиевого сплава, соединяется с одной
60
стороны с коромыслом, с другой — с толкателем На концы штанг
напрессовывают стальные сферические наконечники, которые
подвергают термообработке и шлифованию

Коромысло осуществляет передачу усилия от штанги к впу
скным или выпускным клапанам. Коромысло представляет со
бой разноплечий рычаг, качающийся на оси с бронзовой втулкой
Коромысла отливают из чугуна или штампуют из стали

При верхнем расположении распределительного вала воздей
ствие вала на клапан может осуществляться либо через коромысло,
либо непосредственно через толкатель. Толкатель нажимает на стер
жень клапана, который открывается, преодолевая сопротивление
пружины Перемещение толкателя осуществляется за счет воздей-
ствия кулачка, опирающегося при повороте распределительного
вала на регулировочную шайб/, которая меняется при необходи-
мости при проверке и регулировке теплового клапанного зазора

При верхнем размещении распределительного вала исполь-
зуют разъемные подшипники, которые обычно выполняют не-
посредственно в теле опорных стоек, если они отлиты из алю-
миниевого сплава В чугунные стойки устанавливают вкладыши
с заливкой антифрикционным сплавом

Смазка к подшипникам при верхнем расположении вала под-
водится через внутреннюю полость вала и отверстия в его опор-
ных шейках.

Привод распределительного вала от коленчатого вала осуще-
ствляется шестернями, целью, зубчатым ремнем или может быть
смешанным

Шестеренчатый или смешанный приводы применяются
в двигателях грузовых автомобилей (автобусов) или легковых ав
томобилях большой мощности, цепной и ременной — в легковых
автомобилях

Системы привода распределительного вала зубчатым ремнем
или цепью оснащаются натяжителем с механическим или гидрав
лическим приводом для компенсации отклонений в результате
изнашивания в процессе эксплуатации Натяжители цепей натя
гивают пластмассовый башмак. С целью предотвращение коле
баний на ведущих участках цепи устанавливаются успокоители,
как правило, из пластмассы.

Гидравлические толкатели находят широкое применение для
привода впускных и выпускных клапанов в ГРМ двигателей лег
ковых автомобилей в настоящее время. Гидравлические толка
тели расположены в направляющих отверстиях головки цилин
дров по оси отверстий под клапаны или приводятся в действие
коромыслами

Благодаря гидротолкателям уменьшаются стуки, механизм
работает более плавно и четко, устраняются неисправности дви
гателя, которые могли появиться при нарушении зазоров (про
тары клапанов, потеря мощности и др) В связи с отсутствием
зазора, не изменяются фазы газораспределения при износе де
талей клапанного механизма Кроме того, при ТО автомобиля
не требуется регулировать зазор в клапанном механизме

Гидротолкатель (рис. 1.26) состоит из корпуса толкателя,
цилиндра, плунжера и обратного шарикового клапана, который
поджат к отверстию в поршне пружиной Поршень и плунжер
разжимаются возвратной пружиной, находящейся между ними

Рис 1 26 Гидротолкатель и принцип: его работы

а — клапан закрыт, б — клапан открыт, 1 — распределительный
вал, 2 — корпус, 3 — плунжер, 4 — шариковый клапан, 5 — пружина,
б — клапанная пружина, 7 — цилиндр, S — накопительная камера,
9 — поршневая камера, 10 — рабочая камера

Работают гидротолкатели следующим образом Когда клапан
закрыт, масло поступает в толкатель через канавку и отверстие
в боковой поверхности Масло проходит через паз, расположен
ный в верхней части толкателя и поступает в цилиндр толкателя
Пружина и масло, находящиеся между цилиндром и плунжером,
разжимают их и прижимают верхнюю плоскость корпуса толка
теля к кулачку, а нижнюю плоскость плунжера к торду клапана,
выбирая зазор в клапанном механизме. Жесткость этой пружины
и давление масла намного меньше жесткости пружины клапана,
поэтому клапан остается закрытым, когда толкатель касается за
тылочной части кулачка (рис 126, d).

Когда на толкатель начинает воздействовать набегающая
часть кулачка, происходит короткий ускоряющий удар по кор
пусу толкателя, так как шариковый клапан закрыт, в рабочей
камере создается высокое давление. Поскольку жидкость (масло)
в рабочей камере практически несжимаема, узел цилиндр плун
жер становится жестким и передает усилие от кулачка на клапан
(рис 126, б)

Фазы газораспределения в системы их изменения

При рассмотрении рабочих процессов ДВС в первом прибли-
жении было принято, что открытие и закрытие клапанов про-
исходят в мертвых точках. Однако в действительности открытие
и закрытие клапанов не совпадают с положением поршней в мер-
твых точках Это связано с тем, что время, приходящееся на так-
ты впуска и выпуска, очень мало, и при максимальной частоте
вращения коленчатою вала двигателя оно составляет тысячные
доли секунды Поэтому если открытие и закрытие впускных
и выпускных клапанов происходит точно в мертвых точках, то на-
полнение цилиндров горючей смесью и очистка их от продуктов
сгорания становятся недостаточными Для улучшения процессов
наполнения и очистки цилиндров, а также процессов сгорания,
моменты открытия и закрытия клапанов в четырехтактных дви-
гателях происходят с определенным опережением или запаздыва-
нием относительно положения поршней в ВМТ и НМТ

Горючая смесь и ОГ имеют определенную массу и обладают
инерцией Вследствие инерционного напора струи горючая смесь
будет продолжать поступать в цилиндр через впускной клапан
в процессе впуска, даже когда поршень, достигнув НМТ, начнет
двигаться вверх в начале такта сжатия. Эго обеспечивает лучшее
наполнение цилиндра горжней смесью или воздухом Таким же
образом можно заранее, в конце рабочего хода, открыть выпус
кной клапан, поскольку поршень уже получил основную энер
гию от сгоревшего топлива. Это также способствует очистке ци
линдра от ОГ, за счет того, что поступающие в цилиндр горючая
смесь или воздух помогают выталкивать остаточные продукты
горения Закрыть выпускной клапан лучше после того, как пор
шень пройдет ВМТ в конде такта выпуска, потому что продукты
сгорания по инерции будут еще некоторое время выходить из ци
линдра

Другими словами, клапаны не должны открываться и за
крываться в моменты нахождения поршней в соответствующих
мертвых точках

Реальные моменты открытия и закрытия клапанов, выра
женные в градусах поворота коленчатого вала, называют фазами
газораспределения, а их графическое изображение носит назва

Рис 1 27 Диаграмма фаз газораспределения двигателей (я)
и положение поршней соответствующее фазам газораспределения (0)
1 — впускной клапан; 2 — выпускной клапан

На круговой диаграмме фаз газораспределения (рис 1 27, о)
видно, что при такте впуска впускной клапан (рис 127, б) начи
нает открываться с опережением, т е. до подхода поршня в ВМТ
Угол а опережения открытия впускного клапана для двигателей
различных моделей составляет 10 32° Закрывается впускной
клапан с запаздыванием после прохождения поршнем НМТ (во
время такта сжатия) Угол р запаздывания закрытия впускного
клапана в зависимости от модели двигателя составляет 40 85°

Выпускной клапан начинает открываться до подхода поршня
к НМТ (во время такта рабочего хода). Угол у опережения от
крытия выпускного клапана для различных двигателей состав
ляет 40 70° Закрывается выпускной клапан после прохождения
поршнем ВМТ (во время такта игуска). Угол 5 запаздывания за
крытия выпускного клапана составляет 10 50°

Фазы газораспределения подбираются специалистами на за
водах опытным путем в зависимости от конструкции впускной
и выпускной системы двигателя и его быстроходности При этом
стремятся применять колебательное движение газов в выпускной
и впускной системах таким образом, чтобы к конечному положе
нию закрытия впускного клапана перед ним образовалась бы во
лна давления, а к конечному этапу закрытия выпускного клапана
за ним бы формировалась волна разрежения При таком подборе
фаз газораспределения одновременно удается улучшить напол
нение цилиндров свежей смесью, а также более качественно их
очистить от О Г

Общая круговая диаграмма показывает, что в определенный
период времени одновременно открыты впускной и выпускной
клапаны Угловой интервал (а + б) вращения коленчатого вала,
при котором оба клапана открыты, называется перекрытием кла-
панов, которое необходимо для своевременной и качественной
очистки цилиндров от продуктов сгорания.

В обычном двигателе фазы газораспределения определяются
формой кулачка распределительного вала и остаются неизмен-
ными во всех диапазонах работы двигателя Однако постоянные
фазы газораспределения не позволяют создавать оптимальные
процессы смесеобразования

Изменение фаз газораспределения в процессе работы ДВС
можно осуществить следующими способами

•	поворотом распределительного вала,

•	изменением высоты подъема клапанов.

Принцип действия привода поворота распределительного
вала. Для изменения фаз газораспределения может быть меха
ническим, гидравлическим, электрическим и пневматическим

В качестве примера рассмотрим гидравлический привод
с использованием гидроуправляемой муфты (рис 128)

Привод состоит из двух частей: внутренней с закручиваю
щимся ротором, связанной с распределительным валом, и внеш
ней, приводимой цепью или ременной передачей от коленчатого
вала Связь между обеими частями осуществляется с помощью
масляной полости, в которой идступы ротора или лопасти пово
рачивают ротор влево или вправо Одновременно с ротором пово
рачивается распределительный вал, на который навинчен ротор
Рис 1.28. Схема системы непрерывного изменения
фаз газораспределения с гидроуправляекой муфтой
а - общая схема; б - поворот ротора относительно корпуса вправо,
в - поворот ротора относительно корпуса влево; 1 - масляный насос,
2 — электронный блок управления двигателем; 3 — датчик Холла

для распределительного вала привода выпускных клапанов,
4 — датчик Холла для распределительного вала привода впускных

клапанов, 3 — распределительный вал для впускных клапанов,
б — распределительный вал для выпускных клапанов,

7 — Электрогидравлический распределитель распределительного вала
для впускных клапанов, 8 — алектрогидравлический распределитель
распределительного вала для выпускных клапанов, 9 — рабочие
полости, 10 — гидр оупр являемая муфта, И — ротор

Давление масла в рабочей камере зависит от частоты вра
щения коленчатого вала, нагрузки и температуры двигателя
Положение распределительного вала относительно коленчатого
вала во время работы двигателя может быть как переменным,
так и постоянным (фиксированным). Питание рабочей полости
осуществляется от системы смазки двигателя

Жесткая связь между приводной звездочкой и ротором, свя
занным с распределительным валом, существует только во вре
бб
мя запуска двигателя Управляющий электрогидравлический
распределитель состоит из гидравлической части и электромаг
пита Клапан установлен на корпусе распределительного вала
и подключен к системе смазки двигателя В цилиндре распре
делителя установлен золотник, перемещение которого приводит
к изменению потоков масла Управление положением золотника
управляющего распределителя происходит по сигналу электро
иного блока управления В зашсимости от положения распре
делителя масло подается к гидроуправляемой муфте через один
или через оба канала Подключением того или иного канала
производится перестановка ротора в положение «рано» или «по
здно» или же он удерживается в определенном фиксированном
положении

Изменение высоты подъема клапана. Может осуществлять-
ся за счет открытия клапана на разную величину, как правило,
кулачками большей или меньшей высоты

Например, в двигателях легковых автомобилей Audi FSI
используют кулачковые сегменты (рис. 1 29). Распределительные
валы впускных клапанов имеют шлицы, на которых установлены
кулачковые сегменты, представляющие собой цилиндрические
втулки с внутренними шлицами Кулачковые сегменты, имею-
щие два профиля кулачков для малого и большого ходов подъе-
ма клапана, - могут передвигаться в осевом направлении

Рис 1 29 Фрагмент распределительного вала
с кулачковыми сегментами

Сдвиг кулачковых сегментов в продольном направлении
производится с помощью двух металлических штифтов, которые
установлены в головке блока цилиндров перпендикулярно ра
определительному валу и могут выдвигаться с помощью электро
магнитных исполнительных элементов (рис 1 30)

Рис 1 30 Исполнительные механизмы и кулачковые сегменты

1 - распределительный вал для впускных клапанов; 2~ исполнительные
механизмы с металлическим штифтом, 3 — рама подшипников
распределительного вала; 4- осевой ограничитель; 3 — сдвигающая
канавка, б - кулачковый сегмент, 7- кулачок для малого хода
подъема клапана; 8- кулачок для большого хода подъема клапана

На каждой кулачковой втулке выполнено по два сегмента
для каждого клапана. Контуры кулачков имеют форму, обеспе-
чивающую фазы газораспределения в соответствии с желаемыми
характеристиками двигателя

Малые контуры кулачков обеспечивают подъем клапана на 2
или 6 мм, большие - на 5, 7 или 10 мм — в зависимости от типа
двигателя

Неисправности газораспределительного механизма
Признаками неисправностей ГРМ являются падение мощно
сти двигателя, появление посторонних шумов и стуков, дымного
выпуска, хлопков в глушителе и карбюраторе

Такие явления возникают в результате двух характерных ней
справностей неплотного прилегания клапанов к гнездам и непо
лного открытия клапанов.

Неплотное прилегание клапанов к гнездам Основные причины

•	отложение нагара,

•	образование раковин на рабочей поверхности клапана,

•	поломка клапанных пружин,
•	заедание клапана,

•	отсутствие зазора между стержнем клапана и носком ко
ромысла

Нагар удаляют при помощи шабера с последующей про
мывкой клапана или его гнезда керосином В случае незначи
тельных изиосов и мелких раковин клапана и седла их притирают
специальной пастой или обрабатывают специальными приспосо
блениями, снимающими верхний поврежденный слой клапана,
а при наличии трещин, протара или облома — заменяют

Неполное открытие клапанов происходит при большом зазо
ре между стержнем клапана и носком коромысла Нарушенный
зазор между стержнем клапана и носком коромысла восстанав-
ливают регулировкой Следует помнить, что длительная работа
двигателя с неправильными зазорами приводит к преждевре-
менному износу деталей ГРМ обгоранию клапанов, износу ко-
ромысел, опорных поверхностей толкателей и кулачков распре-
делительного вала

Техническое обслуживание гаторасл редел ягельного механизма

ТО;

•	менять зубчатый ремень привода ГРМ после пробега каж-
дых 50 210 тыс км (в зависимости от модели двигателя),

•	проверять и при необходимости регулировать тепловой
зазор в двигателях, имеющих механический привод клапанов,
периодически (примерно через 30 тыс. км), а также при любых
ремонтах механизма или снятии головки блока цилиндров, так
как по мере разогрева двигателя в процессе его работы наблюда-
ется различное удлинение блока, головки цилиндров и клапанно-
го привода В результате этого может не обеспечиваться плотная
посадка клапана в седле, что отрицательно влияет на выходные
показатели двигателя и техническое состояние клапана Для нор
мальной работы двигателя между деталями клапанного привода
в холодном состоянии предусматривается тепловой зазор, значе
ние которого зависит от температурного режима работы двигате
ля, конструкции ГРМ и материалов деталей привода и двигателя
Следует отметить, мнение о том, что по мере прогрева двигателя
зазор в клапанном механизме уменьшается, является ошибоч
ным Это неверно, потому что зазор может как увеличиваться,
так и уменьшаться Это зависит от конструкции и материалов,
из которых выполнен блок, головка блока, ГРМ Хотя при на
гревании металлы расширяются, однако применение разных ме
таллов (сталь, чугун, алюминий), которые имеют различный
коэффициент расширения, и использование сложного привода
с помощью штанг в сумме может привести не к увеличению,
а к уменьшению клапанного зазора.

Когда зазор увеличен, клапаны открываются не полностью,
в результате чего ухудшается наполнение цилиндров свежим за
рядом и очистка их от продуктов сгорания, а также возникают
ударные нагрузки на детали клапанного механизма

При недостаточном зазоре клапаны неплотно садятся в седла
(полностью не закрываются), вследствие чего происходит утеч
ка тазов, образование нагара с обгоранием рабочих поверхностей
седла и клапана

Величина теплового зазора для каждого двигателя индиви-
дуальна В технических характеристиках двигателей могут быть
приведены тепловые зазоры как для холодного, так и для горя-
чего двигателя, причем для горячего двигателя зазор может быть
как больше, так и меньше в зависимости от конструкции ГРМ

Холодным считают двигатель, температура охлаждающей жид-
кости в котором ниже 35 °C, что достигается остыванием двигате-
ля после его прогревания в течение не менее 4 ч при температуре
окружающей среды 20 °C Горячил! считают двигатель, температура
охлаждающей жидкости в котором составляет около 80 °C (момент
включения большого контура циркуляции жидкости)

Проверка зазоров производится с помощью щупа, представ-
ляющего собой набор пластин толщиной 0,02 0,5 мм (рис 1 31)
Проверяют и регулируют тепловые зазоры клапанов при за-
крытых клапанах, т е при максимальном удалении вершины
кулачка распределительного вала от коромысла (штанги толка
теля, толкателя) клапана Такое положение вала может быть до
стигнуто различными способами

Наиболее распространенным является способ, при кото
ром сначала регулируются зазоры в клапанах первого цилиндра
При этом его поршень находится в ВМТ на такте сжатия Такт
сжатия определяется по возрастанию давления воздуха в цилин
дре при движении поршня в ВМТ Для определения этого так
та необходимо вывернуть свечу зажигания (форсунку), закрыть
ее отверстие в блоке цилиндров специальным свистком, проб
кой или просто пальцем руки и проворачивать коленчатый вал
70
до возникновения свиста (выталкивания пробки, резкого воз
растания давления на налед).

Рис 1.31 Регулировка зазоров в ГРМ

1 - штанга, 2 - контргайка; 3 — регулировочный винт,
4 — отвертка, 5— коромысло, б — щуп, 7 — клапан

После регулировки тепловых зазоров клапанов первого ци-
линдра зазоры в остальных клапанах регулируют в порядке их
работы, каждый раз проворачивая коленчатый вал на 180’ (для
четырехцилиндровых двигателей), 120’ (для шестицилиидровых)
или 144’ (для пятицилиндровых)

Контрольные вопросы и задания

1	Из каких агрегате®, механизме® и систем состоит автомобиль?

2	На какие виды можно разделить псдвижной состав автомобильного
транспорта?

3	Как классифицируют грузовые и легковые автомобили?

4	Объясните индексацию грузевых, легксеых автомобилей и автобусов

5	Объясните предназдачиие механизме®, агрегатов и систем автомобиля

6	Опишите общее устройство и принцип работы простейшего еднецилин
дрового ДВС

7	Из каких основных механизме® и систем состоит двигатель? Объясните
их назначение

ных двигателей с искрсвым зажиганием и дизелей?

9	Что такое мощность двигателя? Перечислите ее разновидности

10	Опишите последовательность такте® и рабочих процессов четырех
тактного бензинового двигателя.
11	Опишите последсвателшосгь такте® и рабочих процессов четырех
такты ого дизели его двигателя.

12	Назовите преимущества и недостатки дизельных двигателей по сравне
нию с бензиновыми

13	Что Такое порядок работы двигателя?

14	Объясните назначение КШМ и его составных частей

15	Опишите устройство и назначение блоккартера, прокладки блока, мае
ляного поддона, цилиндре®

16	Опишите устройство и назначение коленчатого вала, едно идвухмасоэ
вого маховиков, шатуне®.

17	Перечислите неисправности КШМ

18	Каюге работы выполняются при ТО КШМ’

19	Чем и как определяются стуки при работе двигателя и его компрессия?

2 0 Объясните назначение ГРМ и перечислите его составные части

21 Опишите устройство и назначение гидротолкателей.

22 С какой целью предусматривается тепловой зазор в клапанном меганизме?

2 3 С какой целью предусматриваются фазы газораспределения?

24 Опишите устройство и назначение системы изменения фаз газораспре
деления

25 Перечислите неисправности ГРМ

2 б Каюге работы выполняются при ТО ГРМ?

27 Как определяется и регулируется зазор в ГРМ?
2 СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЕМ

21 Система охлаждения

Устройство и принцип работы системы охлаждения

При работе ДВС примерно четверть высвобождаемой хими-
ческой энергии топлива преобразуется в механическую работу,
которая может использоваться для приведения автомобиля в дви-
жение, остальное рассеивается в окружающем воздухе в виде те-
плоты Чуть больше трети общей энергии выбрасывается вместе
с ОГ, еще треть воспринимается и отводится системой охлажде-
ния двигателя

Температура в течение рабочего цикла двигателя изменяется
от 80 120’ С (минимальная) в конце впуска до 2000 2500 ’С
(максимальная) в конце сгорания смеси и в среднем при рабо-
те двигателя составляет 800 900 °C Поэтому детали двигате-
ля сильно нагреваются, и если их не охлаждать, то снижаются
и мощность двигателя и его экономичность, увеличивается изна-
шивание деталей и может произойти поломка двигателя

Система охлаждения двигателя применяется для обеспече
ния оптимального и стабильного теплового состояния двигате
ля на любом режиме его работы путем принудительного отвода
теплоты от деталей Нарушение теплового режима работы дви
гателя негативно сказывается на работе всех его систем и ме
ханизмов При переохлаждении двигателя растут интенсивность
износа и потери на трение из за повышения вязкости масла,
ухудшается смесеобразование и сгорание, повышается выброс
углеводородов, увеличиваются тепловые потери в стенки цилин
дра, конденсация паров воды в картере усиливает коррозионный
износ деталей
При перегреве двигателя снижается вязкость масла и растут
потери на трение, снижается прочность материалов, растут тем
пературиые напряжения и деформации деталей, вызывая их ко
роблеиие и выбивая зазоры в подви жных сочленениях, умеиыпа
ется массовое наполнение, а в двигателях с искровым зажиганием
возрастает вероятность детонации Оптимальным температур
ным режимом двигателя при жидкостной системе охлаждения
считается такой, при котором температура охлаждающей жидко
сти в двигателе составляет 80 100 °C

Система охлаждения представляет собой совокупность
устройств, обеспечивающих отвод тепла от нагретых деталей
двигателя и поддерживающих требуемый температурный режим
для нормальной его работы. На современных автомобилях систе-
ма охлаждения, помимо основной, выполняет ряд других функ-
ций, в том числе.

•	нагрев воздуха в системе отопления, вентиляции и конди-
ционирования,

•	охлаждение масла в системе смазки;

•	охлаждение ОГ в системе рециркуляции ОГ,

•	охлаждение воздуха в системе турбонаддува,

•	охлаждение рабочей жидкости в АКПП

Так как низкозамерзающие жидкости обладают высокой те-
плоемкостью и обеспечивают эффективный отвод теплоты от на-
гретых поверхностей. большинство современных двигателей име-
ют жидкостные системы охлаждения, которые подразделяются
на одноконтурные и двухконтурные. Управление может быть
обычным и электронным

В жидкостной системе охлаждения используются специаль
ные охлаждающие жидкости — антифризы различных марок,
являющиеся смесью этиленгликоля (двухатомного спирта) с дне
тиллированной водой Данная смесь в зависимости от концентра
ции компонентов имеет температуру замерзания от 0 до —75 °C
Антифризы содержат специальные присадки, позволяющие при
дать охлаждающей жидкости смазочные, антикоррозионные, ан
тивспенивающие и другие свойства

Необходимое соотношение этиленгликоля с водой в анти
фризе в зависимости от минусовой температуры представлено
в таблице
Соотношение этиленгииколя с водой

Конструкции систем охлаждения бензинового и дизельного
двигателей грузовых и легковых автомобилей подобны Система
охлаждения двигателя включает множество элементов, среди ко
торых рубашка охлаждения, радиатор охлаждающей жидкости,
радиатор (теплообменник) отопителя, вентилятор, центробеж-
ный насос охлаждающей жидкости, а также расширительный
бачок и термостат (рис. 2.1). Для регулирования работы системы
используются элементы управления термостат, датчик темпера-
туры охлаждающей жидкости для электронного блока управле-
ния двигателем или системы управления вентиляторами, датчик
указателя температуры охлаждающей жидкости, и указатель тем-
пературы или контрольная лампочка аварийного значения тем-
пературы, установленные на панели перед водителем

Принцип работы системы охлаждения заключается в сле-
дующем Охлаждающая жидкость из радиатора прокачивается
через рубашку охлаждения блока цилиндров, рубашку охлажде-
ния головки цилиндров, термостат Нагретые детали двигателя
отдают тепло циркулирующей жидкости, которая охлаждает их
Нагретая жидкость отдает при необходимости часть тепла на обо-
грев салона автомобиля через радиатор отопителя

Работу системы охлаждения обеспечивает система управле
ния двигателем В современных двигателях в основе алгоритма
работы лежит математическая модель, которая учитывает раз
личные параметры (температуру охлаждающей жидкости, темпе
ратуру масла, наружную температуру и др ) и задает оптимальные
условия включения и время работы конструктивных элементов

Охлаждающая жидкость в системе имеет принудительную
циркуляцию, которую обеспечивает центробежный насос Дви
жение жидкости осуществляется через рубашку охлаждения
двигателя При этом происходит охлаждение двигателя и нагрев
охлаждающей жидкости Направление движения жидкости в ру
башке охлаждения может1 быть продольным (от первого цилин
дра к последнему) или поперечным (от выпускного коллектора
к впускному)

Рис 21 Схема системы охлаждения легкового автомобиля
1 — радиатор, 2 — пробка радиатора; 3 — вентилятор, 4 - термостат,
5- насос охлаждающей жидкости; 6- датчик температуры охлаждающей
жидкости, 7 — расширительный бачок; S — головка блока цилиндров,
Р — трубопровод к отопителю; 10 — указатель температуры охлаждающей
жидкости, 11 — вентилятор отопителя, 12 — радиатор отопителя,
13 — рубашка охлаждения головки цилиндров, 14 — рубашка
охлаждения блока цилиндров, 15— поршень, 16 — сливной
кран системы охлаждения, 17— нижний бачек радиатора

Во время работы двигателя охлаждающая жидкость натре
вается и подается водяным насосом в радиатор, где она охлаж
дается, а затем снова поступает в рубашку блока цилиндров
Для надежной работы дшгателя необходимо, чтобы охлаждаю
щая жидкость постоянно циркулировала по замкнутому кругу
двигатель — радиатор - двигатель. Жидкость может циркулиро
вать по малому кругу, минуя радиатор (непрогретый двигатель,
термостат закрыт), или по большому кругу, поступая в радиатор
(прогретый двигатель, термостат открыт), где охлаждается встреч
ным потоком воздуха При необходимости жидкость охлаждается
потоком воздуха от вентилятора

При запуске двигателя сам двигатель и охлаждающая жид
кость в нем холодные. Для ускорения прогрева двигателя охлаж
дающая жидкость движется по малому кругу, минуя радиатор
В ходе работы двигателя цикл движения охлаждающей жидкости
многократно повторяется Направление движения охлаждающей
жидкости показано на рисунке 2.1 стрелками

При непрогретом двигателе основной клапан термостата за
крыт, охлаждающая жидкость подается насосом системы охлажде-
ния в нижнюю рубашку охлаждения блока цилиндров и в верхнюю
рубашку охлаждения головки блока цилиндров Через радиатор
жидкость в этом случае не проходит (малый крут) Из головки бло-
ка цилиндров через шланг жидкость поступает к дополнительному
клапану термостата и попадает вновь в насос. Вследствие цирку-
ляции этой части жидкости двигатель быстро прогревается Од-
новременно меньшая часть жидкости поступает из головки блока
цилиндров в обогреватель (рубашку» впускного трубопровода дви-
гателя, а при открытом кране - в отопитель салона кузова авто-
мобиля При прогретом двигателе дополнительный клапан тер-
мостата закрыт, а основной клапан открыт В этом случае большая
часть жидкости из головки блока цилиндров попадает в радиатор,
охлаждается в нем и через открытый основной клапан термоста-
та поступает в насос (большой круг). Меньшая часть жидкости,
как и при непрогретом двигателе, циркулирует через обогреватель
впускного трубопровода двигателя н отопитель салона кузова В не
котором интервале температур основной и дополнительный кла
паны термостата открыты одновременно и охлаждающая жидкость,
циркулирует по двум направлениям (кругам циркуляции) Количе
ство циркулирующей жидкости в каждом круге зависит от степени
открытия клапанов термостата, что обеспечивает автоматическое
поддержание оптимального ташературного режима двигателя

Если встречного потока воздуха радиатора недостаточно
для понижения температуры жидкости до требуемого значения,
включается вентилятор, образующий дополнительный поток
воздуха Охлажденная жидюсть вновь попадает в рубашку ох
лаждения и цикл повторяется.
Рубашка охлаждения представляет собой емкость для разме
щения охлаждающей жидкости, охватывающей наружные поверх
ности цилиндров (гильз) двигателя и камеры сгорания Рубашка
охлаждения блока связана каналами с рубашкой охлаждения го
ловки Уплотнение этих каналов обеспечивается прокладкой го
ловки блока В рубашке охлаждения может устанавливаться кран
для слива охлаждающей жидкости.

Радиатор предназначен для охлаждения нагретой охлаждаю
щей жидкости потоком воздуха Для увеличения теплоотдачи ра
диатор имеет специальное трубчатое устройство

Наряду с основным радиатором в системе охлаждения могут
устанавливаться масляный радиатор и радиатор системы рецир
куляции отработавших газов. Масляный радиатор служит для ох-
лаждения масла в системе смазки Радиатор системы рецирку-
ляции ОГ охлаждает ОГ, благодаря чему достигается снижение
температуры сгорания топливно-воздушной смеси и образование
оксидов азота Работу радиатора рециркуляции ОГ обеспечива-
ет дополнительный насос циркуляции охлаждающей жидкости,
включенный в систему охлаждения

Радиатор автомобиля является разборным и имеет горизонталь-
ное расположение трубок и вертикальное - охлаждающих пластин
(рис 2 2, а) Радиатор не имеет заливной горловины и выполнен
двухходовым охлаждающая жидкость входит в него и выходит
через левый бачок, который разделен перегородкой Бачки радиато-
ра пластмассовые Левый бачок имеет три патрубка, через которые
соединяется с расширительным бачком, термостатом и выпускным
патрубком головки блока цилиндров. Правый бачок имеет сливную
пробку, в нем установлен датчик включения вентилятора К бачкам
через резиновые уплотнительные прокладки крепится сердцевина
радиатора Она состоит из двух рядов алюминиевых круглых трубок
и алюминиевых пластин с насечками. Алюминиевая сердцевина
и пластмассовые бачки существенно уменьшают массу радиатора
Радиатор установлен на трех резиношгх опорах Две опоры находят
ся снизу под левым и правым бачками, а третья опора — сверху Ре
зиновые опоры и прокладки между сердцевиной и бачками делают
радиатор нечувствительным к вибрациям.

Радиатор отопителя, или теплообменник, выполняет функ
цию, противоположную радиатору системы охлаждения Тепло
обменник нагревает проходящий через него воздух для обогрева
салона или кабины Для эффективной работы теплообменник
устанавливается непосредственно у выхода нагретой охлаждаю
щей жидкости из двигателя.

а	б

Рис 2 2 Разборный радиатор (а) и элекгровентклятор (б) двигателя
1 - бачки, 2 - сердцевина, 3 - датчик, 4 - прокладка, 5 — опора,
б - пробка; 7 - вентилятор, S - электродвигатель; 9 - кожух

Расширительный, или компенсационный, бачок служит для ком-
пенсации изменения объема охлаждающей жидкости при коле-
баниях ее температуры и для контроля количества жидкости
в системе охлаждения. Он также содержит некоторый запас ох-
лаждающей жидкости на ее естественную убыль и возможные
потери Бачки устанавливают в самой верхней точке системы ох-
лаждения

Вентилятор радиатора служит для повышения интенсивное
ти охлаждения жидкости в радиаторе. Он увеличивает скорость
и количество воздуха, проходящего через радиатор На двига
телях автомобилей устанавливают четырех и шестилопастные
вентиляторы

Вентилятор может иметь различный привод

•	механический постоянное соединение с коленчатым ва
лом двигателя, фрикционная муфта,

•	электрический элжтромагнитная муфта, управляемый элек
тродвигатель,

•	гидравлический гидромуфта, вязкостная муфта (вискомуфта).
Электрический привод вентилятора (рис 2 2, а), обеспечи
вающии широкие возможности для регулирования, получил
наибольшее распространение. Вентилятор состоит из ступицы
со шкивом, к которой крепятся лопасти Лопасти вентиляторов
изготавливаются из листовой стали или пластмассы Вентилятор
устанавливают непосредственно за радиатором Для повышения
эффективности работы вентилятора его иногда размещают в на
правляющем кожухе, закрепленном на радиаторе

Жидкостный насос состоит из корпуса, вала привода
с крыльчаткой, шкива привода, самоподжимното уплотнения
(сальника) (рис 2 3). Вал насоса вращается в двух шарикопод
шипниках

Рис 2 3 Жидкостный насос с электромагнитной муфтой
1 — ступица вентилятора, 2 — шкив, 3 — фиксатор подшипника,
4 — отверстие для испарения жидкости, 5— гнездовая
колодка, 6 — корпус насоса, 7— уплотнение, 3 — крыльчатка,
9 — дренажная полость, 10 — контрольное отверстие,
11 — подшипник, 12 — катушка электромагнита, 13 — ведомый
диск, 14 — пластинчатые пружины

Центробежные насосы одноступенчатого типа, рассчитан
ные на давление в 0,М 0,10 МПа, отличаются компактностью
и обеспечивают достаточную подачу жидкости при сравнительно
больших зазорах между крыльчаткой и стенками корпуса

Принцип работы жидкостного насоса показан на рисун
ке 2 4 Охлаждающая жидкость по подводящему патрубку посту
пает в корпус и подводится к центру вращающейся крыльчатки
с лопастями Лопасти крыльчатки увлекают жидкость во враща
тельное движение Возникающая при этом центробежная сила
отбрасывает жидкость от центра к периферии крыльчатки По
этому у центра крыльчатки, куда подходит патрубок, устанав
ливается пониженное давление, а на периферии — повышен
ное Под действием этой разности давлений возникает движе
ние жидкости в насосе от подводящего патрубка к отводящему
Через отводящий патрубок жидкость под напором поступает
в рубашку охлаждения двигателя

Термостат предназначен для регулировки количества охлаж-
дающей жидкости, проходящей через радиатор, что обеспечивает
оптимальный температурный режим в системе.

Рис 2 4 Схема работы жидкостного насоса

1 — корпус, 2 — крыльчатка; 3 — подводящий патрубок,

4 — отводящий патрубок, 5—лопасть крыльчатки

Виды термостатов.

•	жидкостные (сильфонные),

•	с твердым наполнителем,

•	одноклапанные, только ограничивающие поток жидкости,

•	двухклапанные, распределяющие поток жидкости между
радиатором и малым кругом циркуляции жидкости

Устанавливают термостат либо на пути движения жидкости
к радиатору (верхний патрубок), либо перед насосом
В настоящее время применяют термостаты с твердым нано
лнителем (рис 2 5)



Рис, 2.5. Схема работы двух клапанного термостата
с твердым наполнителем:

а - термостат закрыт; б — термостат открыт; I - в водяной насос,
II - из рубашки охлаждения головки цилиндров; III - в радиатор,
1 - перепускной патрубок; 2 — перепускной клапан; 3 — дренажный
клапан, 4 — основной клапан; J- крышка термостата, б - штуцер

На холодном двигателе основной клапан термостата закрыт
и вся охлаждающая жидкость циркулирует через открытый пе-
репускной клапан термостата в водяной насос по малому кругу,
минуя радиатор При прогреве двигателя и подъеме температуры
охлаждающей жидкости до 82 ± 2 °C основной клапан термостата
начинает открываться, а перепускной - закрываться При этом
часть охлаждающей жидкости начинает циркулировать по боль
шому кругу через радиатор охлаждения.

При температуре 97 ± 2 °C основной клапан открыт пол
ностыо, перепускной клэлэн при этом закрыт и вся охлаждаю
щая жидкость циркулирует через радиатор по большому кругу
Во фланце термостата выполнено отверстие с автоматическим
дренажным клапаном Отверстие служит для выхода воздуха
при заправке системы охлаждения. При работе двигателя жидко
сгный насос создает давление жидкости, под действием которого
шарик клапана поднимается и закрывает отверстие, препятствуя
утечке жидкости в радиатор Герметичность соединения крыш
ки термостата с корпусом обеспечивается резиновой прокладкой
П образного профиля, установленной на фланец термостата

Датчик температуры охлаждающей жидкости фиксирует зна
чение контролируемого параметра и преобразует его в электри
ческий сигнал Для расширения функций системы охлаждения
(например, охлаждения ОГ в системе рециркуляции ОГ, регули
рования работы вентилятора и др) на выходе из радиатора может
устанавливаться дополнительный датчик температуры охлаж
дающей жидкости

Контроль температурного режима двигателя осуществляется
по указателю температуры и сигнализатору перегрева (контроль-
ная лампа), которые находятся в составе комбинации приборов
автомобиля Указатель температуры охлаждающей жидкости
принимает сигнал от блока управления, основанный на инфор-
мации датчика В комбинации приборов автомобиля указатель тем-
пературы охлаждающей жидкости снимает информацию о теку-
щей температуре двигателя, и в случае превышения ею предель-
но допустимого значения 105 °C, производит зажигание лампы
сигнализатора перегрева охлаждающей жидкости

Неисправности системы охлаждения

Перегрев двигателя Основные причины:

•	недостаток охлаждающей жидкости в системе охлаждения
из-за утечки или выкипания,

•	засорение системы, обрыв или пробуксовка ремня привода
вентилятора,

•	отказ в работе электро- или гидромуфты вентилятора,

•	заклинивание термостата в закрытом состоянии или жа
люзи в закрытом положении,

•	неправильная установка угла опережения зажигания

Переохлаждение двигателя. Основные причины

•	заклинивание термостата в открытом состоянии или от
сутсгвии самого термостата,

•	неисправности гидро или электропривода вентилятора

Попадание охлаждающей жидкости в цилиндры приводит к
интенсивному коррозионно механическому износу деталей дви
гателя Утечка жидкости в масляный картер разжижает масло,
делает его светло коричневым и пенящимся При этом резко воз
растает износ деталей ЦПГ и КШМ, так как на них вместе с мае
лом попадает охлаждающая жидкость.

Для радиаторов, изготовленных из алюминия, не рекомен
дуется использовать в качестве охлаждающей жидкости воду, так
как при ее применении происходит коррозия трубок

Подтекание охлаждающей жидкости. Основные причины

•	негерметичность соединений шлангов системы охлажде
ния со штуцерами и патрубками,

•	неплотность соединений фланцев патрубков,

•	негерметичность сливных пробок и краника отопителя,

•	повреждение шлангов,

•	трещины в бачках и сердцевине радиатора,

•	износ самоподжимного сальникового уплотнения жидко-
стного насоса

Неплотности в соединениях шлангов устраняют подтяж-
кой хомутиков В случае необходимости их следует поменять,
а краники, пропускающие жидкость, - притереть Трещины
в латунном радиаторе устраняют пайкой Большинство легковых
автомобилей имеют радиатор с сердцевиной из алюминиевого
сплава и пластмассовыми бачками Такие радиаторы ремонтиру-
ются с применением специальной пайки Расширительный бачок
системы охлаждения изготавливают из прозрачной пластмассы
Отдельные небольшие трещины на шве, соединяющем нижнюю
и верхнюю половины бачка, можно заварить, используя для на-
грева пластмассы обычный паяльник.

Течь охлаждающей жидкости через контрольное отверстие
в корпусе насоса является признаком повреждения сальника во-
дяного насоса При появлении этой неисправности необходимо
слита, охлаждающую жидкость, ослабить ремень вентилятора
и снять его, ослабить хомутики, отсоединить резиновый шланг
и осторожно снять водяной насос так, чтобы не повредить про
кладки Отвернув болт крепления крыльчатки, надо снять ее
В сальнике может был. повреждена либо резиновая манжета,
либо самоподвижная шайба Поврежденные детали необходимо
заменить, насос собрать и устаноиггь.

Невключение электрофрикционной магнитной муфты Основ
ной причиной является повреждение теплового реле, скользяще
го контакта или обмотки электромагнита

Заедание термостата в закрытом положении препятствует
циркуляции жидкости через радиатор В этом случае двигатель
84
перегревается, а радиатор остается холодным При заедании тер
мосгата в открытом положении происходит переохлаждение дви
гателя В обоих случаях термостат следует проверить, предвари
тельно выпустив жидкость из системы охлаждения и осторожно
сняв патрубок Для проверки термостат опускают в сосуд с водой
Нагревая воду, следят за клапанам термостата и термометром
Клапан должен начать открываться при температуре 70 °C и по
лностью открываться при температуре 83 90 °C При осмотре
термостата необходимо обратить внимание на чистоту отверстия
в клапане, предназначенного для пропуска воздуха

Заедание жалюзи Основной причиной является недостаточная
или несвоевременная смазка его привода Трос вместе с оболочкой
необходимо снять, промыть в керосине и. смазав, поставить на место

Техническое обслуживание системы охлаждения

После ремонта или замены элементов системы охлаждения,
а также через каждые 60 тыс. км пробега или через два-три года,
или согласно предписаниям предприятия - производителя ав-
томобиля, следует заменить охлаждающую жидкость Необхо-
димость замены обусловлена тем, что антикоррозионные компо-
ненты, содержащиеся в системе, в процессе ее заполнения осаж-
даются на новых или отремонтированных и очищенных деталях,
и при этом образуется стойкий антикоррозионный слой

В зимнее время при низких температурах запуск двигате-
ля может представлять определенные трудности Очень важно,
чтобы в двигатель было залито соответствующее масло, а акку-
мулятор был заряжен и соответствовал по своей емкости данно-
му двигателю Запуск двигателя зимой рекомендуется произво-
дить в следующе порядке:

1)	непосредственно перед включением стартера на 15 20 с
включить дальний свет фэр Таким образом, химические про
цессы в аккумуляторе активизируются и он войдет в рабочий
режим В момент самого пуска фары и другие ненужные потре
бители электроэнергии необходимо выключить,

2)	перед вклютением стартера полностью выжать педаль сце
пления, таким образом отсоединив КПП от двигателя не еле
дует нагружать стартер, заставляя его кроме коленчатого вала
двигателя, вращать еще и шестерни и валы КПП в загустевшем
трансмиссионном масле. Педаль следует плавно отпустить, толь
ко после того, как двигатель запустится,
3)	нельзя включать стартер более чем на 10 с, иначе акку
мулятор может выйти из строя После каждой попытки запуска
следует делать перерыв хотя бы в 30 с. Если двигатель не удалось
запустить с 4—5 раз, следует прекратить попытки запуска и оп
ределить причины неудавшегося запуска Более частые попытки
запуска приведут к сильной разрядки аккумулятора,

4)	при запуске холодного двигателя можно использовать
«стартовые жидкости» Обычно это легкоиспаряющиеся жидко
сти на основе эфиров в аэрозольных баллончиках Такой аэро
золь впрыскивается прямо в воздухозаборник, и если двигатель
исправен, то его пуск практически гарантирован

ЕО;

•	проверить действие системы отопления и обогрева стекол
(в холодное время года), системы вентиляции.

•	проверить уровень жидкости в системе охлаждения

ТО-1;

•	проверить осмотром герметичность системы охлаждения
двигателя (в том числе пускового подогревателя), а также крепле-
ние оборудования и приборов на двигателе;

•	проверить состояние и прогиб ремней привода жидкостно-
го насоса и вентилятора, а также их натяжения.

ТО-2;

•	проверить осмотром герметичность системы охлаждения
двигателя, системы отопления и пускового подогревателя,

•	проверить состояние и действие привода жалюзи (шторки)
радиатора, термостата, сливных кранов,

•	проверить крепление радиатора, его облицовки, жалюзи,
капота, вентилятора, жидкостного насоса.

СО:

•	проверить состояние и действие кранов системы охлажде
ния и сливных устройств,

•	в случае необходимости заменить воду на низкозамерзаю
щую жидкость при переходе на зимний период

2 2 Система смазки

Устройство и принцип работы системы смазки

Для уменьшения трения и изнашивания деталей двигателя
применяется система смазки Назначение системы смазки заклю
86
чается в подводе к трущимся деталям двигателя достаточного ко
личесгва масла, необходимого для уменьшения трения за счет
создания масляной пленки между сопряженными деталями,
а также охлаждения их поверхностей, удаления частиц металла,
образующихся вследствие износа, и защиты деталей от коррозии

В современных автомобильных двигателях обычно применя
ют комбинированную систему смазки, когда наиболее нагружен
ные детали (коренные и шатунные подшипники, подшипники
распределительного вала и др) смазываются под давлением, созда
ваемым масляным насосом, а остальные - путем разбрызгивания
масла Разбрызгивается масло коленчатым валом и другими вра
щающимися деталями Пространство картера двигателя при этом
заполняется мельчайшими частицами масла, которое, осаждаясь
на деталях, проникает в зазоры между трущимися поверхностями

Система смазки состоит:

•	из масляного резервуара,

•	маслоприемникэ,

•	масляного насоса,

•	масляного фильтра (фильтров».

•	главной масляной магистрали и масляных каналов,

•	масляного радиатора (в отдельных случаях)

Типичная система смазки легкового автомобиля показана
на рисунке 2 6 При работе двигателя масло засасывается из под-
дона картера двигателя масляным насосом через маслоприем-
ник с сетчатым фильтром, предотвращающим попадание в на-
сос крупных частиц Из насоса масло под давлением подается
в масляный фильтр, где очищается от механических примесей
и проходит в главную масляную магистраль. От нее масло посту-
пает к коренным подшипникам коленчатого вала, опорам распре-
делительного вала и другим деталям. К шатунным шейкам ко
ленчатого вала масло поступает через отверстия, просверленные
в нем В некоторых двигателях в нижней головке шатуна имеется
канал, по которому масло подается для смазки поршневого паль
ца Для подачи масла на рабочую поверхность цилиндра иног
да выполняют сверление в нижней головке шатуна, из которого
при совпадении отверстий в шатунной шейке и головке шатуна,
масло попадает на зеркало цилиндра В современных двигателях
для этого используются специальные форсунки, которые могут
устанавливаться для охлаждения поршней в двигателях с высо
кими температурными режимами работы. Для охлаждения на
гретого масла применяются масляные радиаторы
Рис. 2 6 Система смазки двигателя легкового автомобиля

1 - вакуумный насос; 2- ось привода насос-форсунки, 3 — кулачок
распределительного вала; 4, 8, 9, 11 — перепускные клапана,

5 — масляный фильтр; 6- датчик давления; 7- славная масляная
магистраль, 10- масляный радиатор, 12- масло приемник,

13 - масляный насос; 14 — поддон картера; 13- балансирный вал,
10- привод вспомогательных агрегатов, 17- гидравлический
натяжитель цепи, 18- шатунный подшипник, 19 — коренной
подшипник, 20 — турбонагнетатель; 21 — форсунка охлаждения
поршня, 22 — распределительный канал

Вытекающее через зазоры в подшипниках масло разбрызгива
ется движущимися деталями K ill М и ГРМ и в виде капель и масля
ного тумана попадает на другие детали двигателя Из полости го
ловки блока цилиндров под действием силы тяжести масло стекает
обратно в поддон, смазывая при этом детали привода ГРМ

В двигателях грузовых автомобилей применяется аналогич
ная легковым автомобилям комбинированная система смазки

Масляный насос

Предназначен для создания давления в системе смазки
и размещается в картере двигателя или снаружи картера В со
временных системах смазки используются шестеренчатые насосы
с внутренним и наружным зацеплением, пластинчатые, геротор
ные и другие виды насосов.

Насос с шестернями внутреннего или наружного задепле
ния состоит из литого корпуса и одной или двух пар шестерен
(рис 2 7) В каждой паре одна из шестерен насажена свободно
на ось, а другая — на шпонку приводного вала Снизу насос за
крыт крышкой При наличии двух пар шестерен насос разде
ляется непронидаемой стальной перегородкой на две секции
Валик с ведущей шестерней приводится во вращение от пары
косозубых шестерен, одна из которых находится на распредели
тельном валу, а другая — на валу привода насоса При вращении
шестерен их зубья захватывают масло у входных отверстий, про-
носят его у стенок корпуса и выдавливают у входных отверстий
В насос масло попадает от маслоприемников, находящихся не-
посредственно в картере двигателя.

Рис. 2 7 Масляный насос

а — схема устройства и работы шестеренчатого насоса с наружным
зацеплением, б — устройство одноступенчатого шестеренчатого насоса
с наружным зацеплением, в — схема устройства и работы шестеренчатого
насоса с внутренним зацеплением, 1 — перепускной клапан нижней
секции насос, 2 — ведущие шестерни, 3 — корпус, 4 — приводной вал,
5 — ось, б — ведомая шестерня, 7 — верхняя секция, 8 — нижняя
секция, 9 — редукционный клапан, 10 — пружина, 11 — выступ
Масляный насос внутреннего зацепления имеет две тестер
ни Он состоит из корпуса, ведущей и ведомой шестерен и редук
ционного клапана Корпус насоса имеет две полости (всасывания
и нагнетаниях которые разделены между собой выступом Ведущая
шестерня обычно устанавливается на переднем конце коленчатого
вала В крышке корпуса насоса размещен редукционный клапан,
давление срабатывания которого обеспечивается пружиной

При вращении шестерен масло через маслоприемник посту
пает во всасывающую полость насоса Оно заполняет впадины
между зубьями шестерен, переносится в полость нагнетания
и под давлением направляется в приемный канал блока цилин
дров Редукционный клапан срабатывает при возрастании давле-
ния выше допустимого и перепускает часть масла из нагнетатель-
ной полости насоса во всасывающую.

Масляные фильтры

В процессе работы двигателя свойства масла постепенно
ухудшаются понижается его вязкость и маслянистость Масло
загрязняется твердыми механическими примесями, состоящими
из нагара и мельчайших металлических частиц, которые появ-
ляются в масле в результате изнашивания деталей Кроме того,
масло загрязняется смолами и продуктами окисления Фильтры
могут быть полнопоточными или встроенными в параллельную
магистраль, или частичнолоточными. В полнопоточных филь-
трах через фильтр проходит весь объем перекачиваемого насосом
масла Фильтры, встроенные в параллельную магистраль, про-
пускают через себя определенную часть общего объема (10 15 %)
перекачиваемого насосам масла. В легковых автомобилях при-
меняется, как правило, один полнопоточный фильтр, в грузовых
и автобусах — смешанная система (рис. 2 8).

По принципу очистки филь-тры могут быть щелевыми,
объемно адсорбирующими или центробежными

В щелевых фильтрах твердые частицы, содержащиеся в масле,
задерживаются в зазорах между пластинами в корпусе филь
тра На современных двигателях щелевые фильтры практически
не применяются

На современных двигателях применяют преимущественно
объемно адсорбирующие фильтры (рис. 2 9). Такой фильтр состоит
из корпуса, в котором находятся фильтрующий элемент и при не
обходимости перепускной, противодренажный и противослив
ной клапаны В зависимости от конструкции корпуса, фильтры
могут был. двух типов

•	неразборные, получившие в настоящее время наибольшее
распространение благодаря компактности, низкой стоимости
и удобству замены,

•	разборные со сменным фильтрующим элементом, приме
няющиеся реже, так как имеют увеличенные габариты и менее
удобны в обслуживании

Рис 2 8 Виды фильтров системы смазки автомобильного двигателя
а - полнопоточная схема системы смазки; 6 - сметанная схема
системы смазки, 1 — масляный картер (поддон) двигателя,
2 — масляный насос; 3 - масляный полнопоточный фильтр,
4 — частичнопоточный фильтр

Рис 2 9 Неразборный масляный объемно-адсорбирующий фильтр
1 — корпус, 2— перепускной клапан, 3 — фильтрующий элемент,
4 — противосливной клапан, 5— противодренажный клапан
Фильтрующий элемент чаще всего изготавливается из сие
циальной гофрированной бумаги, пропитанной смолами Такая
бумага обладает высокой пористостью а благодаря пропитке —
прочностью, водо и маслостойкостью Назначение перепускно
го клапана — обеспечить гарантированную подачу моторного
масла в систему смазки двигателя в случае, если оно не может
пройти через фильтрующий элемент при его полном засорении
или слишком большой вязкости масла при низких температурах
Давление срабатывания перепускного клапана устанавливается
в зависимости от конструкции двигателя и у разных моделей на
ходится в пределах 0,55 2,60 кг/см2.

Противодренажный клапан предотвращает слив масла из
фильтра и масляных каналов в картер двигателя после его оста-
новки Противосливной клапан не позволяет маслу выливаться
из корпуса через выходное отверстие при замене отработавшего
фильтра

Центробежные фильтры применяются на грузовых автомоби-
лях Принцип работы центробежного фильтра (центрифуги) ос-
нован на отбрасывании твердых тяжелых частиц, содержащихся
в масле, на стенки ротора центробежной силой, возникающей
при вращении ротора Вращение ротора может происходить либо
благодаря реактивному воздействию струи масла, вытекающей
из тангенциально расположенных сопел, либо за счет активно-
го воздействия струи масла под давлением на лопатки турбины
ротора

В корпусе фильтра с крышкой неподвижно закреплена ось
с внутренним каналом и выходными отверстиями (рис 2 10)
На оси на радиально-упорном подшипнике и двух втулках уста-
новлен ротор с колпаком, фильтрующей сеткой и жиклерами,
выходные отверстия которых направлены в противоположные
стороны

При работе двигателя масло поступает внутрь оси, прохо
дит через выходные отверстия и направляется во внутреннюю
полость ротора Затем масло поступает к фильтрующей сетке,
идет вниз и выпрыскивается под давлением из жиклеров в кор
пус фильтра Под действием струй масла, направленных в про
тивоположные стороны, создается реактивный момент, который
вращает ротор, заполненный маслом. При этом под действием
центробежных сил механические примеси, находящиеся в масле,
оседают плотным слоем на стенках колпака ротора
92
Рис 2.10. Фильтр центробежной очистки масла

1 - ось; 2- жиклер, 3 — корпус; 4 — ротор; 5- колпак,
б - крышка; 7 — сетка, 8 — подшипник

Очищенное масло, впрыскиваемое жиклерами, стека-
ет в масляный поддон двигателя Частота вращения ротора -
6000 8000 мин"1 - обеспечивает качественную очистку масла

Масляные радиаторы

В жаркое время года и при эксплуатации автомобиля в тя-
желых дорожных условиях температура масла настолько повы-
шается. что оно становится очень жидким и давление в системе
смазки падает Для предотвращения разжижения масла в систему
смазки могут включаться масляные радиаторы Они бывают двух
типов с воздушным и с жидкостным охлаждением (рис 2 И)
Первые устанавливаются перед радиатором системы охлаждения
и охлаждаются потокам воздуха Вторые включаются в контур
системы охлаждения, что обеспечивает постоянство температуры
масла во время работы двигателя и быстрый подогрев его при пу
ске холодного двигателя Масло проходит по трубкам радиатора,
которые омываются охлаждающей жидкостью В таких системах
смазки устанавливается термостат, который не допускает подачу
масла в радиатор, пока оно не прогреется до рабочей температуры
Затем он открывается, и масло начинает поступать в радиатор,
где происходит его охлаждение. В более простых конструкциях
радиатор подключается вручную водителем с помощью краника
Рис 2 11. Масляные радиаторы:
а - жидкостное охлаждение; О' - воздушное охлаждение,
1, 4 - шланги, 2 - масляный радиатор, 3 — бачок, 3 — кран,
б - штуцер с предохранительным клапаном

Системы вентиляции картера двигателя

В зависимости от конструкции двигателя утечка газов из од-
ного цилиндра двигателя в пространство картера составляет от 10
до 30 л/мин В зоне работы маслосъемных колец, вследствие вы-
соких скоростей перемещения поршня, картерные тазы обогаща-
ются частицами масла размером от 0,1 до 2,0 мкм Кроме того,
образованию масляного аэрозоля способствует и постоянное пе-
ремешивание масла в масляной ванне вращающимся коленчатым
валом

Картерные газы в своем составе содержат моторное масло,
которое находится во взвешенном состоянии в виде масляного
тумана Фильтрующие модули в составе системы смазки совре
менных двигателей имеют специальную систему отделения мо
торного масла от картерных газов (масляные сепараторы)

Существующие системы вентилирования картера двигателя
позволяют осуществить два варианта удаления картерных газов.

•	отвод картерных газов в атмосферу Этот метод вентили
рования картера двигателя в настоящее время не применяется,
так как на сегодняшний день он не соответствует требованиям
по охране окружающей среды,

•	возвращение картерных газов во впускной коллектор дви
гателя Этот метод снижает выброс в окружающую среду картер
ных газов
Для отделения частил масла от картерных газов используют
масляные сепараторы различной конструкции Изначально в ка
чесгве отделителя масла использовалось синтетическое волокно,
которое в виде фильтрующей ткани устанавливалось в корпусе
масляного сепаратора и задерживало частицы масла, увлекаемые
потоком картерных газов, в системе вентиляции картера двига
теля Задержанное таким образом моторное масло собиралось
на дне корпуса масляного сепаратора и через отверстие возвра
щалось обратно в масляную ванну двигателя

Чтобы избавиться от недостатков фильтрующей ткани из
синтетического волокна, в последних моделях современных дви
гателей легковых автомобилей стали применять циклонные мас-
лоотделители, количество которых может доходить до трех в од-
ном двигателе (рис. 2 12).

Рис 212 Принцип работы системы вентиляции картера двигателя
легкового автомобиля с циклонным маслоотделителем

1 — циклонный маслоотделитель, 2 — клапан регулировки давления,
3 — охладитель нагнетаемого воздуха, 4 — турбокомпрессор,
5 — газы, прорывающиеся через поршневые кольца

Картерные газы подводятся по каналу внутри двигателя в ци
клонный маслоотделитель Циклонный маслоотделитель приво
дит воздух во вращательное движение. Благодаря возникающей
центробежной силе масляный туман ударяется о стенку масло
отделителя Там образуются капли масла, которые по каналу
в картере стекают в масляный поддон Очищенный от масляного
тумана воздух через клапан регулировки давления подводится
к каналу забора воздуха.

Контроль давления и уровня масла

Для контроля давления масла в системе смазки устанавли
вается датчик с контрольной лампой красного света на панели
приборов Ее мигание или свечение при работе двигателя сигна
лизирует о недопустимом снижении давления

Для контроля уровня масла обычно применяется металличе
ский щуп с разметкой контрольных точек уровня (рис 213)

Рис 213. Разметка щупа для проверки уровня масла

А - зона рекомендуемого уровня, В - зона допустимого уровня,
С - зона недопустимого уровня

В современных автомобилях щуп для контроля уровня мас-
ла в двигателе может отсутствовать. Уровень масла в двигателях
таких автомобилей определяется электронной системой контро
ля Данные об уровне моторного масла отображаются на дисплее
щитка приборов или на дисплее магнитолы.

Масла для двигателей

Моторные масла — высокотехнологичный, сложный и тонко
сбалансированный по составу смазочный материал, выполняю
щий в двигателе следующие функции:

•	разделение движущихся деталей,

•	охлаждение горячих поверхностей,

•	смывание и удаление загрязнений,

•	защита от коррозии
Пленка масла, разделяющая детали и обеспечивающая лег
кий пуск двигателя при никой температуре, должна сохраняться
и на горячих деталях Пленка масла, нанесенная на стенки ни
линдра, в ходе сжатия первой встречает фронт пламени на ра
бочем ходу и защищает поверхностный слой металла от терми
ческого удара Наличие пленки в основном определяет проти
воизносные свойства В местах ее разрыва вступают в действие
антизадирные присадки

Масла, применяемые для двигателей, классифицируются Наи
более известная классификация моторных масел по областям при
менения и уровню эксплуатационных свойств, используемая в меж
дународном масштабе, — классификация API (American Petroleum
Institute) Она подразделяет моторные масла на две категории

•	«5» (Service) - масла для бензиновых двигателей легковых
автомобилей,

•	«С» (Commercial) - дизельные масла для грузовых автомо-
билей, тягачей, внедорожной строительной и сельскохозяйствен-
ной техники

В каждой из этих категорий уровни эксплуатационных
свойств масел обозначают первыми буквами латинского алфави-
та (А, В, С, D, Е, F, G, Н, J, L, N и т д.)

Вязкостно-температурные свойства классифицируются
по системе SAE (от антл Society of Aut motive Engineers — Общество
автомобильных инженеров) Она определяет зависимость вязко-
сти масла от температуры холодного пуска двигателя при безга-
ражной стоянке автомобиля зимой до максимальной темпера-
туры масла в двигателе, работающем с максимальной нагрузкой
В настоящее время общепринятой стала классификация SAE
J300, согласно которой моторные масла подразделяются на шесть
зимних (OW, 5W, 10W, 15W, 20W и 25W) и пять летних (20, 30, 40,
50 и 60) классов В этих обозначениях большим числам соответ
ствует большая вязкость, буква W означает, что масло зимнее
Всесезонные масла, пригодные для круглогодичного примене
ния, обозначают сдвоенным номером, один из которых указыва
ет зимний, а другой — летний класс, например SAE 5W 30, SAE
10W40, SAE 15 W 40, SAE 20W50 и т д Для зимних масел
установлены максимальные значения динамической вязкости
при низких температурах и минимальные значения кинематиче
ской вязкости при 100 °C. Для летних масел установлены пределы
кинематической вязкости при 100 °C и минимальные значения
динамической вязкости при 150 °C и скорости сдвига 10б с-1
Таким образом, классификация SAE информирует о диапазо
не температур окружающей среды, в котором масло обеспечит
проворачивание коленчатого вала двигателя стартером, прока
чивание масла насосом по системе смазки двигателя при холод
ном пуске под давлением, не допускающем сухое трение в узлах
двигателя, и надежное смазывание летом при длительной работе
на максимальных скоростном и нагрузочном режимах

Для того, чтобы узнать, при хаком температурном режиме
применять конкретное моторное масло, необходимо использо
ватъ специальные таблицы или графики Однако для практиче
ского выбора масла при определенном температурном диапазоне
для использования (правда, с большим приближением) можно
применить следующие рекомендации

Минимальная температура в градусах Цельсия, при которой
возможно использование масла, определяется по формуле

Тп|п = -(35-Х),

где X - первые цифры маркировки

Например, для масла SAE I5W-40 минимальная температу-
ра, при которой можно его использовать.

7^ = -(35-15) = -20 °C.

Цифра 40 указывает класс вязкости при применении мас-
ла в зависимости от режима работы используемого двигателя
Для высоконагруженных двигателей класс вязкости должен быть
большим, чем для малонагруженных двигателей

Основные невслравностн системы смазки

Наиболее часто встречаются следующие неисправности
системы смазки снижение уровня масла, повышение или пони
жение его давления в системе, загрязнение масла, повышенный
расход масла, нарушение работы вентиляции картера двигателя

Снижение уровня масла Основные причины

•	негерметичность масляного картера двигателя, маслопро
годов,

•	недостаточное уплотнение коленчатого вала,

•	износ сальников и выгорание масла

Подтекание масла через неплотности в соединениях мае
лопроводов устраняют подтяжкой. При появлении трещины мае
лопровод следует заменить.
Повышенное давление в системе смазки. Основные причины

•	применение масла повышенной вязкости,

•	загрязнение каналов системы, маслопроводов и масляного
фильтра,

•	неисправность редукционного клапана,

•	в редких случаях — отказ датчика давления масла

Пониженное давление в системе смазки Основные причины

•	недостаточный уровень масла в масляном картере,

•	уменьшение вязкости масла,

•	засорение маслоприемника,

•	износ деталей масляного насоса, подшипников коленчато
го или распределительного вала,

•	заедание редукционного клапана в открытом положении

Маслопроводы следует прочищать (при разборке двигателя)
проволокой, затем промывать струй) керосина и продувать сжатым
воздухом При эксплуатации автомобиля возможны случаи, когда
может быть неисправным указатель давления масла Для проверки
правильности действия указателя давления в одно из отверстий
центральной масляной магистрали, закрываемое резьбовой проб-
кой, ввертывают штуцер контрольного манометра и, сравнивая
показания с проверяемым прибором, судят о его работе

Интенсивное загрязнение и быстрое старение масла Основные
причины

•	попадание в масло охлаждающей жидкости,

•	длительная работа двигателя в режимах, отличающихся от
номинальных (температура охлаждающей жидкости менее 60 °C
или более 100 "С\

•	значительный износ деталей ЦП Г,

•	применение несоответствующего масла.

Повышенный расход масла Основные причины

•	утечка масла,

•	износ поршневых колец и поршней или цилиндров двигателя,

•	поломка поршневых колец,

•	закоксовывание прорезей в маслосъемных кольцах или ка
навок поршней,

•	износ или повреждении маслоотражательных колпачков
клапанов,

•	износ стержней клапанов или направляющих втулок,

•	нарушение работы системы вентиляции картера двигателя
Нарушение работы вентиляции картера двигателя Основной
причиной является загрязнение маслоотражателя, трубок отсоса
картерных газов, золотникового устройства Проявляется в по
вышении давления в системе смазки, повышенном расходе мае
ла, а также в попадании масла в воздушный фильтр и впускной
трубопровод

Техническое обслуживание системы смазки

ЕО: проверить уровень масла в картере двигателя
ТО-1

•	при работе в условиях большой запыленности или согласно
рекомендациям производителя заменить масло в поддоне картера
двигателя, слив отстой из корпусов масляных фильтров, и очи-
стить от отложений внутреннюю поверхность крышки корпуса
фильтра центробежной очистки масла;

•	промыть поддон и фильтрующий элемент воздушных
фильтров двигателя и вентиляции его картера, фильтр грубой
очистки

ТО-2

•	слить отстой из корпусов масляных фильтров,

•	очистить и промыть клапан вентиляции картера двигателя,

•	промыть фильтрующий элемент воздушного фильтра дви-
гателя и компрессора; заменить в них масло;

•	заменить (по графику) масло в картере двигателя, промыть
при этом фильтрующий элемент фильтра грубой очистки и за-
менить фильтрующий элемент фильтра тонкой очистки масла
или очистить центробежный фильтр.

2 3 Система питания бензинового двигателя

Бензины. Состав смеси

Система питания двигателя предназначена для приготов
ления топливовоздушной смеси для воспламенения, сгорания
и получения полезной работы.

Бензины и их свойства

В качестве топлива для бензиновых двигателей в настоящее
время в Республике Беларусь используются бензины следующих
марок АИ 92 К4, АИ 92 К5 Евро, АИ 95 К4, АИ 95 К5 Евро,
АИ 98 К5 Евро
Буквы АИ обозначают автомобильный бензин с определе
нием октанового числа исследовательским методам Следующее
за буквенным цифровое обозначение указывает октановое число
автомобильного бензина (92, 95 и 98), определенное исследова
тельским методом Символы К4, К5 обозначают экологический
класс автомобильного бензина

В бензинах по массе содержится около 85 % углерода, 15 %
водорода и незначительное количество кислорода, азота, серы
и присадок Плотность бензинов 0,72 0,77 т/см3, теплота сгора
ния в среднем 44 МДж/кг

Бензины получают разными способами прямой перегонкой,
термическим крекингом, каталитическим крекингом

Детонационная стойкость. В качестве показателя антидето-
национных свойств бензинов, получившего название «октановое
число»», было принято содержание юооктана в смеси с нормаль-
ным гептаном, которое эквивалентно по своим алтидетонацион-
ным качествам испытуемому топливу

При детонации топливовоздушная смесь горит с огромной
скоростью, в несколько раз превышающей скорость сгорания по-
роха в виде локальных взрывов Если детонация очень интен-
сивна и продолжается относительно долго, то происходит пере-
грев и оплавление поршней, начинаются локальные разрушения
на металлических поверхностях, прогар прокладки головки бло-
ка цилиндров, разрушение поршневых колец, износ подшипни-
ков коленчатого вала

Испаряемость. Характерными точками фракционного соста-
ва обычно считают температуру начала кипения, температуру
выкипания 10, 50, 90 % объема топлива и температуру конца
кипения

Бензин легче воды и его плотность составляет 0,72 0,77 г/см3

Состав смеси

Процесс смесеобразования — это подготовка рабочей (горю
чей) смеси воздуха с топливом, которая происходит перед впу
ском смеси в камеру сгорания или во время сгорания

Для сгорания топливу требуется кислород, который посту
пает в двигатель в составе воздуха Для полного сгорания ра
бочей смеси желательно преобразование в тепло всей энергии,
потенциально содержащейся в топливе. В идеале возле каждой
частицы топлива должна находиться молекула кислорода, не
обходимая для окисления. Смесь в таком соотношении бензина
и воздуха называется нормальной

Чтобы обозначить степень отличия действительной топли
вовоздушной смеси от теоретически необходимой (стехиометри
ческой) используется коэффициент избытка воздуха у (в отече
ственной литературе обозначается буквой а) Теоретически необ
ходимая масса воздуха для сгорания одного килограмма топлива
составляет 15 кг, при этом величина коэффициента избытка воз
духа % приближена к 1

где LB — действительная масса воздуха, £т - теоретически необ-
ходимая масса воздуха.

Если в смеси на 1 кт бензина приходится более 15 (до 17) кг
воздуха, то смесь называется обедненной. При большем содержа-
нии воздуха смесь будет бедной

Смесь, в которой на 1 кг топлива приходится менее 15 кг
(до 13 кг) воздуха, называется обогащенной. Если смесь содержит
менее 13 кг воздуха на 1 кг бензина, то она называется богатой

При эксплуатации автомобиля двигатель работает с изменяю-
щимися нагрузками и частотой вращения коленчатого вала В со-
ответствии с режимом работы двигателя должен изменяться и со-
став горючей смеси, подаваемой в цилиндры При пуске холодного
двигателя смесь в цилиндр поступает с малой скоростью, не по-
догревается, и значительная часть паров бензина конденсируется
на холодных стенках цилиндра Чтобы в этих условиях в смеси ос-
тавалось необходимое содержание парообразного топлива, его нуж-
но подавать больше, т е, смесь должна быть богатой

При малой частоте вращения коленчатого вала двигателя
(холостой ход) в цилиндрах остается большое количество ОГ,
а количество поступающей смеси недостаточно В этих условиях
частицы парообразного топлива удалены друг от друга, рабочая
смесь горит медленно и двигатель работает неустойчиво Для уве
личения скорости сгорания горючая смесь, подаваемая в цилин
дры, должна быть обогащенной.

При средних нагрузках, когда от двигателя не требуется пол
ная мощность, его работа обеспечивается экономичной смесью,
т е обедненной

На полной нагрузке, когда от диггателя требуется максималь
ная мощность, для его работы необходима смесь, обладающая вы
сокой скоростью сгорания, т & обогащенная При резком переходе
двигателя с малой нагрузки на большую, чтобы двигатель не пре
кратил работу, смесь также должна подаваться обогащенной

Состав токсичных компонентов отработавших газов

Для образования топливной смеси в цилиндр двигателя по
дается смесь топлива и воздуха (рис 2 14) При сгорании топлива
в ОГ образуются продуты сгорания, которые содержат различные
компоненты, в том числе и токсичные

Углеводороды,

нение топлива)

Рис. 2Д4. Преобразование топлива к воздуха
в компоненты ОГ.

1 - топливный бак; 2 - двигатель, 3 - нейтрализатор,
4- воздушный фильтр

СО,, СО, N(\,
SO2, НС,
частицы
сажи в ОГ
дизеля

В ОГ содержится до 1000 компонентов, представляющих со-
бой как отдельные вещества, так и их химические соединения
Ориентировочный состав ОГ автомобильных двигателей показан
на рисунке 2 15

Рис 215 Ориентировочный состав ОГ
автомобильных двигателей
а — бензиновый двигатель, б — дизельный двигатель
Характеристики компонентов отработавших газов

N2 — азот Не горючий, бесцветный газ не имеет запаха
Азот входит в элементарный состав воздуха, которым мы дышим
(78 % воздуха приходится на азот). В составе воздуха он поступа
ет в двигатель и присутствует при сгорании топлива в нем Ос
новная часть поступившего в двигатель азота вновь выбрасыва
ется в неизмененном состоянии в составе ОГ, но небольшая его
часть вступает в реакцию с кислородом, образуя оксиды (NOj.)

О2 — кислород Бесцветный таз не имеет запаха и привкуса
Он является важнейшим компонентом воздуха, которым мы ды
шим (доля кислорода в воздухе равна 21 %) Он поступает в дви
гатель вместе с азотом через воздушный фильтр

Н3О - вода Частично попадает в двигатель в виде содержа-
щейся в воздухе влаги, частично возникает при сгорании в про-
цессе прогрева двигателя.

С03 ~ диоксид углерода (углекислый газ) Бесцветный и него-
рючий газ возникает в результате сгорания топлива, содержащего
углерод, (например, бензина или дизельного топлива) При этом
углерод соединяется с кислородом, поступившим в двигатель
из воздуха Углекислый таз образует вокруг земли своеобразную
прозрачную пленку, через которую свободно проходят солнечные
лучи, однако пленка из СО2 не дает возможности лучам пол-
ностью отражаться от Земли, в результате чего она нагревается
Это явление называют парниковым эффектом

СО - оксид углерода (угарный газ). Возникает в результате
неполного сгорания содержащих углерод топлив Он не имеет
цвета и запаха и очень ядовит. Способен вызвать смерть чело-
века уже при относительно малой концентрации в воздухе, так
как убивает в крови определенные составляющие

NO* — оксиды азота Являются соединениями азота N2 и кис
лорода О2 (NO, NO2, N2O и другие). Оксиды азота образуются
при сгорании в двигателе под действием высоких температур
и давлений и наличии избытка кислорода. Большинство из окси
дов азота токсичны Направленные на снижение расхода топлива
мероприятия, к сожалению, вызывают в ряде случаев повышение
концентрации оксидов азота в ОГ, так как повышение эффектив
ности сгорания сопровождается ростом температур А повышен
ные температуры приводят к росту выброса оксидов азота

50, - двуокись серы Бесцветный негорючий газ имеет резкий
запах Двуокись серы вызывает заболжания дыхательных путей, од
104
нако, в ОГ ее концентрация обычно очень мала Снижение выброса
двуокиси серы достигается умшыпшием ее содержания в топлива

Углеводороды Появляются в ОГ в результате неполного его
рання углеводородного топлива Углеводороды могут проявлять
ся в различных формах (например, СдЩ, С8Н1В) и их действие
на организм человека различно Некоторые раздражают органы
чувств, другие вызывают развитие злокачественных опухолей
(например, бензол)

Частички сажи, или РМ (рч англ particulate matter)
Выбрасываются главным образом дизелями Могут вызывать раз
витие раковых клеток в орган томе человека

Система питаиня с карбюратором

Система питания бензинового двигателя состоит из то-
пливного бака, топливопроводов, топливного насоса (насосов),
устройства для приготовления топливо-воздушной смеси (кар-
бюратор у устаревших моделей двигателей, форсунки у современ-
ных автомобилей), датчиков, фильтров (рис. 2.16)

Рис 216 Общая схема топливной системы автомобиля

1 — топливный бак, 2 — топливопровод, 3 — топливный насос,
4 — фильтр очистки топлива, 5— впускной коллектор, б — устройство
для подготовки топливо воздушной смеси (карбюратор, форсунка)
Топливо из топливного бака с помощью топливного иасо
са через фильтр подается в устройство для приготовления то
пливо воздушной смеси, где распиливается и под разрежением
всасывается во впускной грубопровод, а затем через впускной
клапан вместе с воздухом в цилиндр двигателя

Карбюратор — прибор для приготовления бензовоздушной
смеси, который получил свое название от термина «карбюрация»,
в переводе с французского обозначающего смешивание воздуха
с жидким топливом На рисунке 217 схематически представлен
простейший испарительный карбюратор

Рис 217 Однокамерный карбюратор простейшего типа
1 — поплавковая камера, 2 — поплавок, 3 — игольчатый клапан,
4 — штуцер подачи топлива, 5 — отверстие, сообщающее полость
поплавковой камеры с атмосферой, б — входной воздушный патрубок,
7 — распылитель, S — диффузор, 9 — смесительная камера, 10 — поршень,
11 — цилиндр двигателя, 12— впускной клапан, 13 — выходной
воздушный патрубок, 14 — дроссельная заслонка,

Принцип работы простейшего карбюратора заключается в еле
дующем Топливо из бензобака с помощью насоса через игольча
тый клапан подается в поплавковую камеру карбюратора Попла
вок регулирует уровень топлива, чтобы поддерживать его посго
янным, а при неработающем двигателе через игольчатый клапан
не поступал бензин

При работе двигателя поршень перемещается вниз, за
сасывая воздух в цилиндр двигателя В этом случае поток воз
духа приобретает наибольшую скорость в диффузоре смесеобра
зующего устройства и создает разрежение у устья распылителя
Под действием этого разрежения топливо вытекает из распыли
теля, разделяется на мельчайшие капельки, перемешивается
с воздухом и испаряется в его потоке, образуя горючую смесь,
которая через дроссельную заслонку и клапан поступает в ци
линдр двигателя Дроссельная заслонка служит для регулировав
ния подачи в .цилиндры необходимого количества горючей смеси
в различных режимах работы

Для обеспечения работы на различных режимах в карбюрато-
рах предусматриваются различные дополнительные устройства
воздушная заслонка, экономайзер, ускорительный насос, система
холостого хода и др В современных бензиновых автомобильных
двигателях карбюраторы не применяются

Системы впрыска бензвновых двигателей

В настоящее время в системах питания бензиновых дви-
гателей практически все производители вместо карбюраторов
применяют системы впрыска Основные преимущества системы
впрыска по сравнению с карбюраторными системами

•	более равномерное распределение смеси по цилиндрам,

•	отсутствие сопротивления воздуха на впуске, что улучшает
наполняемость цилиндров воздухом и повышает мощность дви-
гателя,

•	высокая степень оптимизации работы двигателя на всех ре
жимах его работы вследствие точной регулировки состава смеси

Автомобильные двигатели оборудуются тремя видами систем

•	впрыска во впускной трубопровод,

•	впрыска в цилиндры двигателя (непосредственный впрыск),

•	двойные (бинарные) системы впрыска

Системы впрыска во впускной трубопровод подразделятся

•	на механические;

•	электронные с впрыском во впускной трубопровод,

•	электронные с впрыском в цилиндры двигателя,
• электронные системы впрыска сжиженного нефтяного

или сжатого природного газа

Учитывая, что практически на вторичном автомобильном

рынке и в эксплуатации отсутствуют автомобили с механически

ми системами впрыска, в данном издании эти системы не рас
сматриваются

Устройство и принцип действия электронной системы
впрыска во впускной трубопровод Motronie

Наиболее распространенной системой впрыска, применяв
мой в бензиновых двигателях, является система впрыска Motronie
(рис 2 18), в которой один электронный блок управления регули
рует работу системы питания и зажигания.

Топливо из топливного бака с помощью электронасоса по-
дается в топливный фильтр, а затем в топливную магистраль,
выполненную в виде квадратной трубки В топливную маги-
страль вставляются форсунки, в которые попадает топли-
во из магистрали Число форсунок равно числу цилиндров
Распыленное топливо из форсунок впрыскивается во впускной
трубопровод, где смешивается с воздухом Образовавшаяся то-
пливно-воздушная смесь через впускные клапаны поступает
в цилиндры двигателя.

Основу системы составляет электронный блок управления
Принцип работы системы заключается в том, что электронный
блок управления получает сигналы от датчиков автомобиля
о температуре, скорости, положении педали подачи топлива,
частоте вращения коленчатого вала, составе смеси (датчик лямб-
да зонда), обрабатывает полученные сигналы и выдает команду
на электромагнитную форсунку в виде электрического сигнала
постоянной величины по напряжению, увеличивая или умень
шая длительность ее открытия. Это, в свою очередь, приводит
к тому, что в цилиндры двигателя подается больше или меньше
топлива

Установленный с торца распределительной магистрали ре
гулятор давления топлива в системе поддерживает постоянное
давление впрыска и осуществляет слив излишнего топлива в бак
Этим обеспечивается циркуляция топлива в системе и исключа
ется образование паровых пробою
Рис 218 Схема системы Motronic с встроенной системой диагностики
1 - адсорбер, 2 — клапан впуска воздуха; 3 — клапан регенерации
продувки, 4 — регулятор давления топлива, I - топливная магистраль,
б - форсунка, 7 — регулятор давления; 8 — катушка-свеча зажигания,
9 — датчик фазы, 10 — вспомогательный воздушный насос для подачи
дополнительных порций воздуха; 11 — вспомогательный воздушный
клапан, 12 — лямбда зонд (кислородный датчик), 13 — датчик
температуры охлаждающей жидкости, 14 — впускной клапан;

15 — датчик детонации, 16— датчик частоты вращения коленчатого
вала, 17 — топливный фильтр, 18 — клапан системы рециркуляции ОГ,
19 — электрический топливный насос в топливном баке, 20 — впускной

трубопровод, 21 — датчик диффере

то давления, 22 — топливный

бак, 23 — датчик температуры воздуха, 24 — диагностическая
лампочка, 25— клапан дополнительной подачи воздуха (регулятор
холостого хода), 26 — диагностический разъем, 27 — АКБ, 28 — блок
управления, 29 — датчик положения дроссельной заслонки,
30 — расходомер воздуха
Основным параметром, определяющим дозировку топлива,
является объем всасываемого воздуха, измеряемый расходомером
воздуха Топливо из распределительной магистрали поступает
к электромагнитным форсункам. Впрыск топлива через фор
сунки, в зависимости от особенностей системы впрыска, может
быть параллельным (топливо впрыскивается одновременно все
ми форсунками) и последовательным (топливо впрыскивается
по порядку работы двигателя перед тактом впуска, аналогично
работе системы зажигания). Момент начала впрыска зависит
от нагрузки на двигатель и частоты вращения коленчатого вала
двигателя Длительность впрыска определяется блоком управле
ния двигателем Независимо от положения впускных клапанов,
форсунки впрыскивают топливо за один или два оборота ко-
ленчатого вала двигателя (за цикл, за два такта) Если впускной
клапан в момент впрыска закрыт, топливо накапливается в про-
странстве перед клапаном и поступает в цилиндр при следующем
его открытии одновременно с воздухом

Клапан дополнительной подачи воздуха, установленный
в воздушном канале, выполненном параллельно дроссельной за-
слонке, подводит к двигателю добавочный воздух при холодном
пуске и прогреве двигателя, что приводит к увеличению частоты
вращения коленчатого вала Для ускорения прогрева использу-
ются повышенные обороты холостого хода (более 1000 об/мин)

При запуске холодного двигателя в цилиндры поступает по-
вышенное количество топлива, в то время как дроссельная за-
слонка прикрыта и воздуха для работы двигателя недостаточно
В это время по сигналу блока управления открывается клапан
дополнительной подачи воздуха, подающий воздух во впускной
трубопровод, минуя дроссельную заслонку, что обеспечивает
устойчивую работу двигателя во время прогрева

Адсорбер предназначен для накопления паров топлива то
пливного бака, чтобы они не поступали в атмосферу При на
коплении топлива в адсорбере, по сигналу блока управления,
открываются клапан впуска воздуха и клапан регенерации
При этом происходит продувка адсорбера Накопленное в адсор
бере топливо через клапан регенерации поступает во впускной
трубопровод, смешиваясь там с воздухом и далее в цилиндры
двигателя
Топливный наеое

В системах впрыска бе it типовых двигателей применяются
преимущественно электрические насосы шиберного типа с рабо
чими органами в виде роликов (рис. 2 19)

Рис 219 Электрический насос бензиновой системы впрыска топлива.

1 - вход бензина, 2 — предохранительный клапан, 3 — насос,
4 — якорь, 5 - обратный клапан; 6 - выход бензина

Насос и электродвигатель установлены в корпусе и погру-
жены в топливо Электродвигатель охлаждается топливом, при
этом опасность взрыва исключена ввиду отсутствия здесь горю-
чей смеси Реле топливного насоса прерывает цепь напряжения
питания топливного насоса в режиме, когда двигатель не работа-
ет, а зажигание включено

Насос состоит из герметично закрытого корпуса, внутри
которого установлен непосредственно сам насос, и электродви-
гателя, приводящего насос во вращение. Редукционный клапан
предохраняет систему от чрезмерного повышения давления, а об-
ратный клапан препятствует стеканию топлива в бак после ос-
тановки насоса

Принцип работы насоса поясняют схемы на рисунке 2 20

Рис 2 20 Схема работы насоса

а — всасывание топлива, 8 — нагнетание топлива, 1 — входное
отверстие, 2— ротор насоса, 3 — ролики, 4 — опорная
поверхность роликов, 5— выходное отверстие
Ротор насоса расположен эксцентрично относительно кор
пуса и вращается вместе с якорем электромотора Ролики пере
мещаются в канавках ротора, постоянно прижимаясь к опорной
поверхности статора

При вращении ротора увеличивается объем серповидной
полости, ограниченной поверхностью статора, ротором и двумя
роликами, расположенными выше и ниже впускного отверстия
(рис 2 20, а) При этом указанная полость заполняется топливом
Когда ротор, а вместе с ним и ролики занимают положение, по
казанное на рисунке 2 20, б, объем серповидной полости между
роликами уменьшается, что обеспечивает подачу топлива в наг
нетательную магистраль.

Форсунка представляет собой электромагнитный клапан
(рис 2 21) Форсунка предназначена для впрыска дозированного
количества топлива, необходимого для приготовления горючей
смеси при различных режимах работы двигателя Дозирование
количества топлива зависит от длительности электрического им-
пульса, поступающего в обмотку катушки электромагнита фор-
сунки Впрыск топлива форсункой синхронизирован с положе-
нием поршня в цилиндре двигателя

Рис. 2.21 Форсунка электронной

системы впрыска

форсунки, 4 — обмотка катушки,
5 — фильтр, б — крышка, 7 — пружина,
8 — сердечник, 9 — корпус распылителя
Форсунка состоит ю корпуса, крышки, обмотки катушки,
электромагнита, сердечника электромагнита, иглы запорного
клапана, корпуса распылителя, насадки распылителя и фильтра

При работе двигателя топливо под давлением поступа
ет в форсунку через фильтр и проходит к запорному клапану,
который находится в закрытом положении под действием пру
жины

При поступлении электрического импульса в обмотку ка
тушки электромагнита возникает магнитное поле, которое при
тягивает сердечник и вместе с ним иглу запорного клапана
При этом отверстие в корпусе распылителя открывается, и то
пливо под давлением впрыскивается в распыленном виде во впу-
скной трубопровод.

После прекращения поступления электрического импульса
в обмотку катушки электромагнита магнитное после исчезает,
и под действием пружины сердечник электромагнита и игла за-
порного клапана возвращаются в исходное положение Отверстие
в корпусе распылителя закрывается, и впрыск топлива из фор-
сунки прекращается

Регулятор давления топлива поддерживает давление в то-
пливопроводе и форсунках работающего двигателя в пределах
2,8 4,0 кгс/см2, что необходимо для приготовления горючей сме-
си требуемого качества на всех режимах работы двигателя

Расходомеры воздуха служат для измерения расхода воздуха,
поступающего в цилиндры двигателя. Они могут быть механиче-
скими с поворотными заслонками, электронными с пленочным
термоанемометром и др.

Датчик температуры воздуха расположен во впускном ко
жухе или в корпусе датчика расхода воздуха и измеряет темпе
ратуру воздуха перед входам во впускной коллектор Поскольку
плотность воздуха обратно пропорциональна его температуре,
показания датчика позволяют электронному блоку управления
более точно определять массу воздуха, подаваемого в двигатель

Топливные фильтры в системах впрыска бензиновых двигате
лей применяются с бумажным фильтрующим элементом, за ко
торым находится дополнительная сетка Благодаря такой ком
бинации достигается высокая степень очистки Топливо филь
труется в бумажном фильтрующем элементе, а сетка служит
для задержки частиц фильтра, которые могут отрываться в про
цессе эксплуатации, поэтому показанное на корпусе фильтра
стрелкой направление подачи топлива должно строго соблюдать
ся Предполагая средний уровень загрязненности топлива и в за
висимосги от объема фильтра, срок службы обычно составляет
от 30 000 до 80 000 км пробега.

В системах впрыска Motronic может применяться как обыч
ный механический, так и электронный привод дроссельной заслон
ки При электронном приводе акселератора перемещение дрос
сельной заслонки осуществляется при помощи электродвигателя
без традиционной механической связи между педалью акселера
тора и дроссельной заслонкой. Положение педали отслеживает
ся датчиками, и соответствующие сигналы передаются в блок
управления, где обрабатываются и передаются на исполнитель-
ный механизм перемещения дроссельной заслонки Благодаря
такой системе блок управления может посредством перемещения
дроссельной заслонки влиять на величину крутящего момента
двигателя даже в том случае, когда водитель не меняет положе-
ния педали акселератора Это позволяет достигать лучшей коор-
динации между системами двигателя

Устройство и принцип действия электронной системы
непосредственного впрыска

Система непосредственного впрыска бензина в цилиндры
двигателя отдельной опцией или в составе с впрыском во впус-
кной трубопровод находит все более широкое распространение

Общая схема системы топливоподачи системы непосред-
ственного впрыска показана на рисунке 2.22. Топливо от то-
пливоподкачивающего насоса подается к ТНВД, оснащенному
датчиком давления топлива для его точного дозирования ТНВД
заключен в герметичный кожух, и вал насоса приводится во вра
щение с помощью электромагнитной муфты Подача топлива
к форсункам цилиндров осуществляется ТНВД, развивающим
давление 40 100 кгс/см2 При этом давление топлива, впрыски
ваемого в цилиндры двигателя может быть постоянным (системы
впрыска CDI — Mitsubishi, FSI — Volkswagen) или изменяться
на холостом ходу — 70 кгг/cm2, при полной нагрузке — 100 кгс/см2,
на переходных режимах — 30 кгс/см2 (система впрыска HPI —
Peugeot Citroen) Топливо накапливается в аккумуляторе давле
ния и из него по трубопроводам передается к форсункам Фор
сунки, в отличие от традиционных систем впрыска, установлены
не во впускном трубопроводе, а непосредственно в камере стора
ния двигателя Необходимое давление в системе поддерживается
предохранительным клапаном. При подаче напряжения из блока
управления открываются соленоидные клапана форсунок и то
пливо впрыскивается в камеру сгорания

Рис 2 22 Схема подачи топлива в системе непосредственного
впрыска топлива.

1 - топливный насос высокого давления, 2 - датчик давления
топлива, 3 — топливная рейка; 4 — клапан регулировки давления,
3- катушка зажигания, 6 — свеча зажигания, 7 - форсунки,
S - топливный насос с электрический приводом

ТНВД установлен на корпусе распределительных валов
и приводится от четырехгранного кулачка на впускном распре-
делительном валу

Насос предназначен для создания в топливной системе
давления до 100 кгс/см2 По конструкции он представляет собой
регулируемый по подаче одно или трехплунжерный насос высо
кого давления (рис 2 23)

Насос подает в распределитель топлива только то количе
ство топлива, которое должно быть впрыснуто в соответствии
с многопараметровой характеристикой. Благодаря этому снижа
ется мощность, затрачиваемая на его привод, и соответственно
уменьшается расход топлива двигателем.
Рис. 2.23. TH БД непосредственного впрыска

1 - нагнетательный клапан; 2 — подвод топлива,

3 - демпфер; 4 - пружина демпфера с тарелкой; 5 - мембрана,
б - впускной клапан, 7- надплунжерное пространство,
в- игла клапана, 9 — регулирующий клапан,

10 — плунжер; 11 — пружина плунжера;

12— канал отвода топлива

Процесс наполнения. Плунжер насоса перемещается вниз
под действием возвратной пружины При этом увеличивается
объем надплунжерного пространства, в результате чего здесь
давление падает Превышение давления топлива в системе низ
кого давления над давлением в надплунжерном пространстве
приводит к открытию впускного клапана и перетеканию топли
ва в надплунжерное пространство При этом нагнетательный
клапан остается закрытым, так как давление топлива в системе
высокого давления превышает его величину в надплунжерном
пространстве

Процесс подачи. При движении плунжера вверх давление
в пространстве над ним повышается, в результате чего впускной
клапан закрывается При превышении давления в надплунжер
ном пространстве над давлением в распределителе топлива от
крывается нагнетательный клапан и топливо вытесняется в ра
определитель
116
Регулирование давления топлива. Если давление топлива
повысилось до требуемого значения, подается ток в обмотку ре
гулирующего клапана, вызывая перемещение его иглы под дей
ствием магнитного поля При этом топливу открывается проход
во впускную полость, в результате чего давление в надплун
жерном пространстве снижается и нагнетательный клапан за
крывается

Встроенный в насос демпфер служит для сглаживания резких
скачков давления, возникающих при открытии регулирующего
клапана, и подавления колебаний в системе низкого давления

При открытой игле регулирующего клапана небольшое коли
чество топлива направляется для смазки плунжера и отводится
затем через канал в топливный бак.

Конструкция форсунки электрон ной системы непосредствен-
ного впрыска аналогична конструкции электронной форсунки
впрыска во впускной трубопровод

Принцип работы системы непосредственного впрыска

Поршни двигателей, оборудованных системами непосред-
ственного впрыска, имеют специальную конструкцию и харак-
терные углубления на днище Углубление специальной формы
позволяет факелу впрыскиваемого топлива закручиваться в тур-
булентной массе воздуха и подавать топливную смесь непосред-
ственно к очагу воспламенения - свече зажигания При подо-
бной схеме смесеобразования не образуется нераспыленного то-
плива на днище поршня, так как сильный поток воздуха снимает
и распиливает те капли топлива, которые образовались на дни-
ще поршня при начальной стадии впрыска

Применяются четыре способа смесеобразования, позволяю
щие получить

•	бедную гетерогенную (послойную) смесь с добавкой ОГ,

•	бедную гомогенную смесь без добавки ОГ,

•	гомогенную стехиометрическую смесь с добавкой ОГ,

•	гомогенную стехиометрическую смесь без добавки О Г

Работа двигателя на гетерогенной смеси (послойное смесе-
образование). Топливовоздушная смесь на этом режиме является
сверхбедной, с соотношением бензина и воздуха до 140 Этот ре
жим характерен для небольших нагрузок при скорости движения
автомобиля до 120 км/ч.
При работе двигателя иа режимах небольших нагрузок за
крываются вспомогательные заслонки, перекрывающие нижние
части впускных каналов, разделенных пластиной (рис 2 24)
В результате поступающий в цилиндры двигателя воздух направ
ляется только через верхние части впускных каналов, закручивая
воздушную массу внутри цилиндров.

Рис 2.24. Процессы смесеобразования и сгорания
a, S - при гетерогенной смеси, в, г - при гомогенной смеси,
2 - аэродинамическая выемка поршня, 2- топливная выемка
поршня, 3 — форсунка, 4 — разделительная пластина,
5 - вспомогательная заслонка во впускном канале,
6 - дроссельная заслонка; 7 — зона сгорания

Вращательное движение воздуха в цилиндре (продольный
вихрь) поддерживается благодаря специальной форме выем
ки в поршне и усиливается в результате перемещения поршня
к ВМТ Завихрение сохраняется до конца такта сжатия, когда
форсунка подает внутрь цилиндра топливо

Впрыск топлива производится в последней трети такта ежа
тия незадолго до момента искрообразования, приблизитель
но за 60° и заканчивается приблизительно за 45° до ВМТ так
та сжатия Впрыскиваемое под высоким давлением 4 И МПа
(40 110 кгс/см2) топливо подхватывается воздушным потоком,
который сносит способную к воспламенению смесь в направив
нии свечи зажигания (рис. 2.24, а)
Поршень с помощью своего профилированного днища при
дает топливной струе направление в зону электродов свечи за
жигания, а вихрь быстро перемешивает пары бензина и воздуха
и, что особенно важно, удерживает облачко бензовоздушной сме
си возле свечи зажигания Форсунка расположенная под углом
45°, распиливающая топливо на более мелкие капли по сравне
нию с системой впрыска во впускной трубопровод, вследствие
более высокого давления впрыска, придает распыленному топ ли
ву направленное вращение, что способствует быстрому испаре
нию топлива

Так как факел топлива сплющен, он практически не сопри
касается с днищем поршня и стенками цилиндра и камеры сгора-
ния В данном случае говорят о смесеобразовании в «воздушной
оболочке», состоящей из свежего воздуха и перепущенных ОГ
В зоне свечи зажигания возникает концентрированное облако
способной к воспламенению смеси, в то время как в остальных
зонах камеры сгорания топливо отсутствует

После поступления топливовоздушной смеси к свече зажи-
гания она поджигается искрой (рис. 2 24, б). При этом воспламе-
няется только облако смеси, в то время как остальные газы обра-
зуют его оболочку. Воздух, располагаясь вдоль стенок цилиндра
и днища поршня, ввиду низкой теплопроводности образует изо-
лирующий слой и уменьшает тепловые потери и, соответствен-
но, увеличивает КПД. Прослойка воздуха возле стенок сгорания
обеспечивает также высокую стойкость рабочего процесса против
детонационного сгорания рабочей смеси и позволяет исключить
отложения продуктов сгорания на стенках цилиндров и камеры
сгорания, помогая избавиться от калильного зажигания и сии
зить абразивный износ поршневых колец.

Работа двигателя на гомогенной смеси (традиционное смесе-
образование). При плавном увеличении частоты вращения колен
чатого вала двигателя и высоких скоростях движения автомоби
ля подача топлива переключается на мощностной режим работы
двигателя и состав смеси становится близок к стехиометриче
скому 114,7 Впрыск топлива на этих режимах осуществляется
во время наполнения цилиндра воздухом (рис 2 24, в) Испаряю
щееся топливо охлаждает воздух в цилиндре, что улучшает его
наполнение, а также снижает вероятность возникновения дето
нации Это, в свою очередь, позволяет применить более высокую
степень сжатия, а значит и высокую мощность двигателя

Работа двигателя на гомогенной смеси осуществляется
при частично или полностью открытых вспомогательных заслон
ках во впускных каналах. Причем эти заслонки управляются
электронной системой в зависимости от режима работы двига
теля При частичных нагрузках и в среднем диапазоне частот
вращения вспомогательная заслонка закрыта, в результате чего
входящий в цилиндр поток воздуха закручивается, улучшая сме
сеобразоваиие По мере увеличения нагрузки и частоты враще
ния поступление воздуха только через верхнюю часть впускного
канала оказывается недостаточным Поэтому заслонку поворачи
вают, открывая нижнюю часть впускного канала

Гомогенная смесь образуется при впрыске топлива на такте
впуска, а не на такте сжатия, как это имеет место при образова-
нии тетерогенной смеси, что увеличивает время для образования
смеси

При этом сгорание происходит во всем объеме камеры сгора-
ния при полном отсутствии изолирующих слоев чистого воздуха
и без добавки рециркулируемых ОГ (рис. 2.24, г)

Кроме указанных систем впрыска используются двойные
(смешанные) системы, в которых на один цилиндр применяются
две форсунки, работающие в зависимости от нагрузок и режима
движения одна впрыскивает топливо во впускной трубопровод,
другая в цилиндры двигателя

Неисправности топливных систем с впрыском бензина
в пуск ной трубопровод

Холодный двигатель не запускается или запускается с трудом
Основные причины

•	недостаточное давление топлива, отсутствие давления,

•	неисправность пусковой форсунки или ее цепи (для авто
мобилей с пусковой форсункой),

•	неисправность в цепи датчика охлаждающей жидкости,

•	отсутствие или слабый сигнал от датчика частоты враще
ния коленчатого вала,

•	неисправность потенциометра дроссельной заслонки,

•	загрязнение форсунок,

•	повышенное сопротивление со стороны выпускной системы,

•	подсос воздуха во впускной коллектор
Горячий двигатель запускается с трудам или не запускается
Основные причины

•	быстрое падение давления топлива после выключения
двигателя,

•	несанкционированная работа пусковой форсунки (при ее
наличии),

•	неисправность в цели датчика охлаждающей жидкости,

•	неисправность в цели расходомера воздуха или датчика аб
солютного давления

Двигатель запускается и глохнет или неустойчиво работает
в режиме холостого хода Основные причины

•	подсос воздуха во впускной коллектор,

•	неисправность системы холостого хода.

•	неисправность в цепи датчика температуры охлаждающей
жидкости,

•	несоответствие давления топлива заданному,

•	неисправность в цели расходомера воздуха или датчика аб-
солютного давления.

Чрезмерно высокая частота вращения коленчатого вала в ре-
жиме холостого хода. Основные причины:

•	подсос воздуха во впускной коллектор (системы с датчиком
абсолютного давления и системы с расходомером воздуха и Х-ре-
гулированием),

•	неправильная работа системы холостого хода,

•	неисправность в цели датчика положения дроссельной за-
слонки

«Провалы» при ускорении Основные причины

•	недостаточное давление или производительность топлив
ного насоса,

•	неисправность расходомера воздуха,

•	неисправность в цепи датчика положения дроссельной за
слонки,

•	загрязнение форсунок.

«Подергивание» автомобиля и пропуски воспламенения под на
грузкой Основные причины:

•	недостаточное давление или производительность топлив
ного насоса,

•	неисправность в цепи расходомера воздуха или датчика аб
солютного давления,
•	неисправность в цепи датчика дроссельной заслонки,

•	загрязнение форсунок

Двигателъ не развивает полной мощности Основные причины

•	недостаточное давление или производительность топлив
иого насоса,

•	неисправность в цепи расходомера воздуха или датчика аб
солютного давления,

•	неисправность в цели датчика дроссельной заслонки,

•	повышенное сопротивление выпускной системы,

•	загрязнение форсунок

Повышенное содержание оксида углерода и (или) повышенный
расход топлива Основные причины:

•	повышенное давление топлива, неисправность в цепи кис-
лородного датчика,

•	неисправность в цели расходомера воздуха или датчика аб-
солютного давления,

•	неисправность в цели датчика температуры охлаждающей
жидкости,

•	разрыв диафрагмы регулятора давления топлива (системы
многоточечного впрыска),

•	повышенное сопротивление выпускной системы

Учитывая сложность определения и устранения неисправ-
ностей электронных систем впрыска, эти работы должны про-
изводиться на специализированных станциях ТО с применением
специализированного оборудования

Техническое обслуживание системы литания бензинового двига-
теля с системой впрыска

EO:

•	перед выездом проверять путем внешнего осмотра соедине
пня топливопроводов, чтобы убедиться в отсутствии подтекания
топлива,

•	после прогрева проверять устойчивость работы двигате
ля при малой частоте вращения коленчатого вала, резко открыв
дроссельную заслонку и быстро ее закрыв.

ТО (после каждых 10 20 тыс. км пробега или 1 раз в год)

•	снять крышку, вынуть фильтрующий элемент воздухоочи
стителя и заменить его новым (при работе в пыльных условиях
фильтрующий элемент меняют два раза за указанный пробег),

•	заменить фильтр очистки топлива.
•	проверить состав ОГ на соответствие СТБ 2170 2011 «Тран
спортные средства, оснащенные двигателями с принудительным
зажиганием Выбросы загрязняющих веществ в отработавших
газах»

24 Система питания дизельного деигателя

Дизельное топливо

Согласно СТБ 1658 2015 «Топлива для двигателей внутрен
него сгорания Топливо дизельное. Технические условия» бе
лорусскими нефтеперерабатывающими заводами выпускаются
и используются следующие сорта дизельного топлива

•	ДТ-Л-К5, сорт С — предельная температура фильтруемости
не выше 5 °C (летнее топливо);

•	ДТ-3-К5, класса 0 - предельная температура фильтруемос-
ти не менее -20 °C (зимнее топливо) Предельная температура
помутнения не менее -10 °C;

•	ДТ-3-К5, класс 2 («Арктика») для экеплуатапии в услови-
ях значительного понижения температуры окружающего воздуа
ниже 20 °C или в условиях холодного климата

В настоящее время для питания дизельных двигателей авто-
мобилей применяются следующие топливные системы

•	системы питания с ТНВД. имеющими рядное расположе-
ние плунжерных пар без электронного управления,

•	системы питания с ТНВД, имеющими рядное расположе-
ние плунжерных пар с электронным управлением,

•	системы питания с одноплунжерными распределительны-
ми ТНВД без электронного управления,

•	системы питания с одноплунжерными распределительны
ми ТНВД с электронным управлением,

•	аккумуляторные топливные системы с электронным
управлением «Common Rail»,

•	топливные системы с насос форсунками,

•	топливные системы насос форсунка трубопровод,

•	газодизельные топливные системы

Развитие систем питания дизельных двигателей с электрон
ным управлением связано, глашым образом, с экологическими
требованиями, принятыми в большинстве развитых стран мира

Учитывая современные требования к выбросу токсичных ве
ществ, производители как грузовых, так и легковых автомобилей
в настоящее время в качестве основной дизельной топливной
системы питания применяют аккумуляторные топливные системы
с электронным управлением «Common Rad» для того, чтобы авто
мобильная продукция соответствовала требованиям ЕВРО 6

В Республике Беларусь в основном используются автомо
били с дизельными двигателями, обладающими системами пи
тания с ТНВД, имеющими рядное расположение плунжерных
пар без электронного управления, насос форсунками, системой
«Common Rail»

Системы питания с топливными насосами высокого
давления, имеющими рядное расположение плунжерных
пар без электронного управления

Система питания дизеля обеспечивает его работу при изме-
няющейся частоте вращения коленчатого вала и различных
нагрузках В соответствии с рабочим циклом дизеля приборы
системы питания осуществляют

•	впрыскивание топлива в цилиндры двигателя в конце так-
та сжатия,

•	распиливание топлива в объеме камеры сгорания и образова-
ние рабочей смеси при испарении и перемешивании его с воздухом,

•	регулирование количества впрыскиваемого топлива,

•	автоматическое изменение утла опережения впрыскивания
в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя,

•	изменение дозировки впрыскиваемого топлива в соответ-
ствии с изменившейся нагрузкой

На автомобильных дизелях раньше широко применяли си-
стему питания с раздельным исполнением ТНВД и форсунок,
служащих для впрыскивания топлива в каждый цилиндр дви
гателя

В общем виде система литания дизеля может быть, представ
лена двумя магистралями - низкого и высокого давления При
боры первой магистрали подают топливо из бака к ТНВД, а при
боры второй — осуществляют непосредственное впрыскивание
топлива в цилиндры двигателя.

Схема системы питания двигателя грузового автомобиля ЯМЗ
236, широко используемого в Республике Беларусь до настоящего
времени, представлена на рисунке 2 25 Дизельное топливо содер
жится в баке, который связан всасывающим топливопроводом
через фильтр грубой очистки с топливоподкачивающим насосом
124
При работе двигателя создается разрежение во всасывающей ма
гистрали, вследствие чего топливо проходит через фильтр грубой

очистки, очищается от крупных взвешенных частиц и поступает

в насос, из которого под избыточным давлением около 4 кгс/см2

(0,4 МПа) по топливопроводу низкого давления подается к филь
тру тонкой очистки На входе в ТНВД имеется жиклер, через ко

торый часть топлива отводится в сливной трубопровод После

тонкой очистки в фильтре тонкой очистки топливо подводится

к ТНВД, сжимается в нем до давлашя около 150 кгс/см2 (15 МПа)

и по топливопроводам высокого давления поступает в соответ
сгвии с порядком работы двигателя к форсункам Неиспользован
ное топливо от ТНВД отводится по сливному трубопроводу обрат-
но в бак Небольшое количество топлива, остающееся в форсун-

ках после окончания впрыскивания, также отводится по сливному
трубопроводу в топливный бак.

Рис 2 25 Система питания дизельного двигателя ЯМЗ 236
грузового автомобиля:

1 — топливный бак, 2— форсунка, 3 — топливоподкачивающий насос,
4 — сливной трубопровод от ТНВД, 5— подводящий топливопровод
низкого давления, б — фильтр тонкой очистки топлива, 7— подво
дящий топливопровод высокого давления, 3 — ТНВД, 9 — сливной
трубопровод от форсунок, 10 — фильтры грубой очистки топлива

Рядный механический ТНВД приводится в действие от ко
ленчатого вала двигателя через муфту опережения впрыскива
ния, вследствие чего осуществляется автоматическое изменение
момента впрыскивания при изменении частоты вращения Кроме
того, ТНВД конструктивно связан с всережимным регулятором
частоты вращения коленчатого вала, изменяющим количество
впрыскиваемого топлива в зависимости от нагрузки двигателя
Ручной подкачивающий насос служит для заполнения магистра
ли низкого давления топливом при неработающем двигателе

Рядный ТНВД имеет плунжерные пары по числу цилин
дров (рис 2 26) Плунжерные пары установлены в корпусе насо
са, в котором выполнены каналы для подвода и отвода топлива
Движение плунжера осуществляется от кулачкового вала, ко
торый, в свою очередь, имеет привод от коленчатого вала двига
теля Плунжеры постоянно прижимаются к кулачкам с помощью
пружин

Рис 2 26 Нагнетательная секция ТНВД

1 — кулачковый вал, 2 — топливоподкачивающий насос, 3 — ручной
подкачивающий насос, 4 — пружина, 5 — зубчатый сектор,

б — корпус, 7— выпускной канал топлива, 8 — винтовая кромка
плунжера, 9 — нагнетательный клапан; 10 — впускной канал
топлива, 11 — гильза, 12— плунжер, 13 — зубчатая рейка,

14 — регулировочный винт, 15 — роликовый толкатель,

16 — кулачок, 17 — прилив для крепления насоса к двигателю
При вращении кулачкового вала кулачок набегает на роли
ковый толкатель плунжера Плунжер двигается вверх по втулке,
при этом последовательно закрываются выпускной и впускной
каналы Создается давление, при кагором открывается нагнета
тельный клапан, и топливо по топливопроводу поступает к со
ответствующей форсунке.

Регулирование количества подаваемого топлива и момента
его подачи может осуществляться механическим путем или с по
мощью электронного управления Механическое регулирование
количества подаваемого топлива осуществляется поворотом
плунжера в гильзе Для поворота на плунжере выполнен зубча
тый сектор, который соединен с зубчатой рейкой Рейка связа-
на с педалью газа Верхняя кромка плунжера имеет наклонную
поверхность, поэтому при повороте отсечка топлива и соответ-
ственно его количество изменяется.

Основными механизмами и узлами топливной аппаратуры
дизелей с рядным расположением плунжерных пар являются
ТНВД, топливоподкачивающий насос низкого давления, муфта
опережения впрыска топлива, форсунки, расположенные в голов-
ках цилиндров, топливный бак, фильтр тонкой очистки топлива
с перепускным клапаном, топливопроводы низкого и высокого
давления, топливопроводы слива топлива и свечи накаливания

Практически из таких же компонентов состоит система пи-
тания дизельного двигателя легкового автомобиля с одноплун-
жерным ТНВД (рис. 2.27).

Топливо из бака прокачивается по топливопроводу низкого
давления в топливный фильтр тонкой очистки топлива, откуда
засасывается топливным насосом низкого давления и затем на-
правляется во внутреннюю полость корпуса ТНВД, где создается
давление порядка 0,2 0,7 МПа Далее топливо поступает в на
сосную секцию высокого давления и с помощью плунжера
распределителя в соответствии с порядком работы цилиндров
подается по топливопроводам высокого давления в форсунки,
в результате чего осуществляется вспрыскивание топлива в каме
ру сгорания дизеля Избыточное топливо из корпуса ТНВД, фор
сунки и топливного фильтра (в некоторых конструкциях) слива
ется по топливопроводам обратно в топливный бак Охлаждение
и смазка ТНВД осуществляются циркулирующим в системе то
пливом
Рис 2 27 Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного
двигателя с одноплунжерным ТНВД

1 - топливопровод низкого давления; 2- тяга; 3 - педаль подачи
топлива, 4- ТНВД, 5 — электромагнитный клапан; б - топливопровод
высокого давления; 7- топливопровод сливной магистрали,

S — форсунка; 9- свеча накаливания, 10 — двигатель, 11 — блок
управления временем включения свечей накаливания, 12 - замок
зажигания; 13 - АКБ, 14 - топливоподкачивающий насос
(применяется при магистралях большой протяженности),
15- топливный бак, 16— топливный фильтр

Форсунка

Служит для впрыскивания и распиливания топлива, пода-
ваемого ТНВД в цилиндр двигателя. На четырехтактных дизелях
грузовых и легковых автомобилей применяют форсунки закрытого
типа с запорной иглой распылителя. Между впрыскиваниями то
плива запорная игла перекрывает проходное сечение распылите
ля Открывается форсунка только в момент впрыскивания, когда
топливо начинает поступать к ней от насоса высокого давления
ТНВД Основными деталями форсунки закрытого типа грузового
автомобиля являются корпус и игла, которая входит в распыли
тель (рис 2 28, а) В нижней части распылителя имеются сопловые
отверстия, доступ топлива к которым перекрывается запорной иг
лой Сопряженные поверхности иглы и распылителя выполняют
с высокой точностью обработки. Зазор между иглой и направляю
щей поверхностью распылителя не превышает 2 5 мкм Для на
дежного уплотнения запорный конус седла в распылителе выло
лняют под утлом 59’ а конус иглы — под утлом 60’ Такое испол
128
нение уплотняющих поверхностей иглы и распылителя позволяет
обходиться без их взаимной притирки.

Рис 2 28 Форсунки закрытого типа дизельного двигателя
а - грузового автомобиля, б - легкового автомобиля; 1 - распылитель,
2- игла, 3 - кольцевая камера, 4 — гайка распылителя, 5 - корпус
форсунки, б - шток, 7— опорная шайба; <? - пружина,
9 - регулировочный винт, 10 — контргайка, 11 - колпачок,
12- сетчатый фильтр, 13 — резиновый уплотнитель, 14 - штуцер,
15- топливный канал, 16- промежуточный элемент, 17- вход
топлива, 1S - гайка топливопровода высокого давления,
19 — штуцер возврата топлива; 20 — нажимной палец

Запорная игла прижимается к седлу распылителя через шток
пружиной Усилие пружины передается на шток опорной шай
бой Верхний конец пружины опирается на регулировочный
винт, который ввернут в стакан пружины и удерживается в за
данном положении кон тргайкой. На стакан сверху навернут кол
пачок, служащий для отвода топлива из внутренней полости
форсунки и ограничивающий доступ к регулировочному винту
Винтом устанавливают натяг пружины, определяющий давле
ние впрыскивания Топливо к форсунке подводится через шту
цер, который ввернут в резьбовое отверстие корпуса форсунки
Для фильтрации топлива между подводящим штуцером и кор
пусом установлен сетчатый фильтр В корпусе форсунки имеется
наклонный канал, который соединяет входное топливное отвер
стие и кольцевую камеру

При работе ТНВД, нагнетающего топливо к цилиндрам,
давление в топливопроводе и внутренней полости распылителя
форсунки резко возрастает Топливо, распространяясь в коль
цевой камере, передает давление на коническую поверхность
иглы Когда значение давления превышает силу предваритель
кого натяга пружины, игла поднимется, а топливо через отвер
стия в распылителе впрыскивается в камеру сгорания цилиндра
В момент окончания подачи топлива насосом давление в кольце
вой камере форсунки снижается и пружина опускает иглу, пре-
кращая впрыскивание и закрывая форсунку

Форсунка легкового автомобиля имеет аналогичную кон-
струкцию (рис 2.28, б).

Для более раннего впрыскивания топлива в цилиндры ди-
зеля в зависимости от частоты вращения его коленчатого вала
в передней части ТНВД установлена центробежная муфта Ре-
гулирование частоты вращения коленчатого вала производится
с помощью центробежного регулятора, установленного в задней
части ТНВД

Топливный насос

Подает в цилиндры дизеля строго дозированное количество
топлива под высоким давлением в определенный момент време-
ни в зависимости от нагрузки и скоростного режима, поэтому ха-
рактеристики двигателей существенно зависят от работы ТНВД

Схема распределительного насоса Bosch VE представлена
на рисунке 2 29, а его общий вид на рисунке 2 30

Основные функциональные блоки топливного насоса Bosch VE

•	роторно лопастной топливный насос низкого давления
с регулирующим перепускным клапаном,

•	блок высокого давления с распределительной головкой
и дозирующей муфтой,

•	автоматический регулятор частоты вращения с системой
рычагов и пружин,

•	электромагнитный запирающий клапан, отключающий
подачу топлива,

•	автоматическое устройство (автомат) изменения угла one
режения впрыскивания топлива
Рис. 2 2? Схема ТНВД Bosch VE

1 - вал привода насоса, 2- перепускной клапан регулирования
внутреннего давления, 3 — рычаг управления подачей топлива,
4 — грузы регулятора; 5- жиклер слива топлива, б - винт
регулировки полной нагрузки; 7 — передаточный рычаг регулятора,
S - электромагнитный клапан остановки двигателя; 9 - плунжер,
10 - центральная пробка, 11 — нагнетательный клапан,
12- дозирующая муфта, 13 — кулачковый диск; 14 - автомат
опережения впрыска топлива, 15- ролик; 16- муфта,
17- топливоподкачивающий насос низкого давления

Рис 2 30 Общий вид распределительного ТНВД Bosch VE
а — ТНВД, б — блок высокого давления с распределительной
головкой и дозирующей муфтой, 1 — вал привода насоса,
2 — перепускной клапан регулирования внутреннего давления,
3 — рычаг управления подачей топлива, 4 — грузы регулятора,
3 — жиклер слива топлива, б — винт регулировки полной нагрузки,
7 — передаточный рычаг регулятора, S — электромагнитный клапан
остановки двигателя, 9 — центральная пробка, 10 — кулачковый диск,
11 — автомат опережения впрыска топлива, 12 — топливоподкачивающий
насос низкого давления, 13 — дозирующая муфта, 14 — плунжер,
15 — нагнетательный клапан
Распределительный ТНВД Bosch VE может также быть осна
щен различными дополнительными устройствами, например
корректорами топливоподачи или ускорителем холодного пуска,
которые позволяют индивидуально адаптировать ТНВД к осо
бенностям определенного дизельного двигателя

Вал привода топливного насоса расположен внутри корпуса
ТНВД На валу установлен ротор топливного насоса низкого дав
ления и шестерня привода вала регулятора с грузами За валом
неподвижно в корпусе насоса установлено кольцо с роликами
и штоком привода автомата опережения впрыскивания топлива
Привод вала ТНВД осуществляется от коленчатого вала дизе
ля шестеренчатой или ременной передачей. В четырехтактных
двигателях частота вращения вала ТНВД составляет половину
от частоты вращения коленчатого вала, и работа распределитель-
ного ТНВД осуществляется таким образом, что поступательное
движение плунжера синхронизировано с движением поршней
в цилиндрах дизеля, а вращательное движение обеспечивает ра-
спределение топлива по цилиндрам Поступательное движение
обеспечивается кулачковой шайбой, а вращательное - валом то-
пливного насоса

Автоматический регулятор частоты вращения включает в себя
центробежные грузы, которые через муфту регулятора и систе-
му рычагов воздействуют на дозирующую муфту, изменяя таким
образом величину топливоподачи в зависимости от скоростно-
го и нагрузочного режимов дизеля. Корпус ТНВД закрыт сверху
крышкой, в которой установлена ось рычага управления, связан-
ного с педалью акселератора.

Автомат опережения впрыскивания топлива является гидрав
лическим устройствам, работа которого определяется давлением
топлива во внутренней полости ТНВД, создаваемым топлив
ным насосом низкого давления с регулирующим перепускным
клапаном

Топливный насос низкого давления расположен в корпусе ТНВД
на приводном валу и служит для забора топлива из бака и подачи
его во внутреннюю полость корпуса насоса Схема устройства то
пливного насоса низкого давлений с клапаном низкого давления
показана на рисунке 2 31
а	б

Рис 2 31 Топливный насос низкого давления и регулирующий клапан:
а - разрез, б - вид спереди, 1 — кольцевая полость, 2 - ротор,
3 — лопасти, 4 - вал, У - перепускной регулирующий клапан,

б - корпус клапана; 7- резьбовая пробка, S - пружина, 9 — поршень

Насос состоит из ротора с четырьмя лопастями и кольца,
расположенного эксцентрично по внешней стороне ротора, в кор-
пусе ТНВД При вращении ротора лопасти под действием цент-
робежной силы прижимаются к внутренней поверхности кольца,
создавая таким образом камеры между ними, из которых топли-
во под давлением по каналу поступает во внутреннюю полость
корпуса ТНВД Одновременно часть топлива поступает на вход
перепускного регулирующего клапана и, в случае его открытия,
перепускается на вход насоса Корпус перепускного регулирую-
щего клапана завернут л о резьбе в корпусе TH ВД Внутри корпуса
имеется поршень, нагруженный тарированной на определенное
давление пружиной, второй конец которой упирается в пробку
Если давление топлива оказывается выше установленного зна
чения, поршень клапана открывает канал для перепуска части
топлива на всасывающую сторону насоса. Давление начала от
крытия перепускного клапана регулируется изменением положе
ния пробки, т е величиной предварительной затяжки пружины

Важную роль в обеспечении нормальной работы дизе
ля играет сливной жиклер, установленный в штуцере в крышке
ТНВД (см поз 5 на рис. 2 29). Жиклер диаметром около 0,6 мм,
через который топливо идет на слив, обеспечивает поддержание
требуемого давления топлива во внутренней полости корпуса
ТНВД Размер жиклера скоординирован с работой перепускного
клапана

Перепускной клапан в сочетании со сливным жиклером
обеспечивает заданную зависимость разности давлений топлива
в корпусе ТНВД и на выходе насоса низкого давления от час
тоты вращения вала ТНВД Количество топлива, подаваемого
насосом низкого давления, в несколько раз больше подаваемого
в цилиндры дизеля Давление топлива во внутренней полости
корпуса ТНВД влияет на положение поршня автомата опере
жения впрыскивания, изменяя угол опережения впрыскивания
пропорционально частоте вращения коленчатого вала двигателя

Основным элементом, создающим высокое давление топли
ва в ТНВД и распределяющим топливо по цилиндрам дизеля,
является плунжер, который совершает возвратно-поступательное
и вращательное движение (рис. 2 32)

Рис 2 32 Схема движения топлива в ТНВД
1 — неподвижное кольцо; 2 — ролик; 3 — кулачковый диск,

4 — плунжер, 5 — втулка подали топлива, 6 — камера, 7 — канал
подачи топлива к форсунке, S — распределительный паз

Выступы кулачки кулачкового диска находятся в постоянном

контакте с роликами, установленными на осях в неподвижном
кольце При вращении кулачковой шайбы каждый кулачок, набе

гая на ролик, толкает плунжер вправо, а возвращение его в преж

нее положение осуществляется двумя пружинами блока ТНВД

Количество кулачков на кулачковой шайбе, как и число шту

церов линии высокого давления с нагнетательными клапанами,
соответствует числу цилиндров двигателя, и обычно составляет
четыре или шесть Возвратные пружины плунжера, кроме того,
препятствуют разрыву кинематической связи кулачок — ролик
толкателя при больших ускорениях. Обеспечивая возвратно по
ступательное движение плунжера, кулачковая шайба формой
выступов кулачков определяет также ход плунжера, скорость
его перемещения и, следовательно, характеристику, давление
и продолжительность впрыскивания. Все эти параметры, в свою
очередь, определяются формой камеры сгорания и особенно
стями рабочего процесса определенного дизельного двигателя
и должны быть таким образом скоординированы По этой при
чине для каждого типа дизеля рассчитывается лента профиля
кулачков, которая «накладывается» на фронтальную поверхность
кулачковой шайбы, установленной в ТНВД Поэтому кулачковая
шайба определенного насоса является деталью невзаимозаменяе-
мой, индивидуально соответствующей определенному типу ди-
зельного двигателя

Процессы топливоподачи

Плунжер ТНВД создает высокое давление топлива и ра-
спределяет его по цилиндрам при осуществлении следующих
функциональных этапов процесса топливоподачи впуск топли-
ва, активный ход плунжера и впрыскивание топлива (нагнета-
ние), отсечка подачи, процесс закрытия нагнетательного клапана
и разгрузка линии высокого давления

Процессы топливоподачи в распределительной головке по-
казаны на рисунке 2 33 При нахождении плунжера в крайнем
левом положении (мертвой точке) (рис. 2 33, а) в камере высокого
давления находится топливо, поступившее ранее через впускной
канал

При движении плунжера вправо (рис 2 33, б) топливо на
чинает сжиматься При этом впускное отверстие рассоединено
с прорезью для впуска топлива, и топливо под рабочим давлением
поступает через центральный канал плунжера в соответствую
щий выпускной канал определенного цилиндра Под давлением
открывается нагнетателы1ый клапан, и топливо по трубопроводу
высокого давления поступает к форсунке.

Подача топлива заканчивается, как только поперечно распо
ложенное в плунжере отверстие отсечки подачи выйдет за пре
делы дозирующей муфты (рис. 2 33, в). Топливо при этом выхо
дит во внутреннюю полость насоса и нагнетание прекращается
Рис. 2.33 Фазы топливоподачи:

а - начало подачи топлива; б- поступление топлива к форсунке,
в — окончание подачи топлива; г - продвижение топлива в камеру
высокого давления, 1 - плунжер, 2 — распределительная канавка,
3 — камера, 4 - выпускное отверстие, 5- втулка подачи топлива,
б — управляющее отверстие; 7 - впускное отверстие,

S - прорезь для впуска топлива

При дальнейшем повороте и движении плунжера влево
(рис 2 33, г) происходит разобщение распределительной прорези
с каналом, впускное отверстие совмещается с соответствующей
прорезью в плунжере и за счет создавшегося разрежения топли-
во поступает в камеру высокого давления и центральный канал
Процесс впуска и последующего впрыска топлива происходит
в течение поворота плунжера на 90° в четырехцилиндровом ди-
зеле, 72’ — в пятицилиндровом и на 60° — в шестицилиндровом

Регулятор частоты вращения рассматриваемого ТНВД вклю
чает в себя механический регулятор с центробежными грузами
и систему управляющих рычагов.

Автомат (муфта) опережения впрыскивания обеспечивает бо
лее ранний вспрыск и воспламенение при увеличении частоты
вращения коленчатого вала, что способствует увеличению мощ
ности дизельного двигателя (рис. 2 34).

Автомат опережения впрыскивания расположен в нижней
части корпуса насоса перпендикулярно оси вала ТНВД Пор
шень автомата закрыт с обеих сторон крышками, с одной сто
роны в поршне просверлен канал для прохода топлива под дав
лением из внутренней полости корпуса насоса, с другой стороны
установлена пружина сжатия (рис. 2 34, а) Поршень автомата
136
посредством шарнира и стержня (цап(|ид) связан с кольцом не
сущего ролика

Рис. 2.34. Автомат опережения впрыскивания

а - исходное положение; 8 - рабочее положение; 1 - корпус ТНВД,
2— кольцо с роликами; 3 — ролик, 4 - стержень; 3- канал, б — крыш-
ка, 7 - поршень; S — шарнир, 9- пружина; « - угол поворота стержня

Работа автомата опережения впрыскивания топлива про-
исходит следующим образом В исходном положении поршень
автомата находится под действием пружины. Давление топли-
ва во внутренней полости корпуса насоса возрастает пропор-
ционально скоростному режиму двигателя и определяется ре-
гулировкой перепускного клапана низкого давления (см поз 2
на рис 2 29) и работой жиклера на выходе из насоса (см поз 5
на рис 2 29) Это давление по каналу (рис 2 34, б) передает
ся в рабочий цилиндр автомата с одной стороны поршня, ко
торый под действием силы давления топлива в определенный мо
мент начинает перемещаться влево, преодолевая сопротивление
пружины Осевое перемещение поршня посредством шарнира
и стержня передается колыгу с роликами, которое поворачива
ется и меняет свое положение относительно кулачковой шайбы
таким образом, что кулачки набегаки* на ролики раньше, обеспе
чивая фазовое смещение на величину до 12’ по углу а поворота
кулачковой шайбы (до 24’ по углу поворота коленчатого вала)

Корректирование угла опережения впрыскивания при холод
ном пуске дизеля осуществляется вручную водителем из кабины
посредством троса или автоматически посредством устройства,
устанавливающего угол опережения впрыскивания в зависимое
ти от температуры охлаждающей жидкости

Аккумуляторные. топливные системы
с электронным управлением «Common Rail»

Качество распиливания дизельного топлива во многом пре
допределяет процесс его горения, а значит, и образования токсич
ных компонентов в ОГ Более качественного распиливания мож
но достигнуть при высоком давлении порядка 160 280 МПа
(1600 2800 кгс/см2). Однако стандартные системы топливопода
чи не могут обеспечить подачу топлива к форсункам под таким
давлением, поэтому в настоящее время более широкое распро-
странение имеют топливные системы с электронным управле-
нием «Common Rail», насос-форсунки и системы насос-форсун-
ка-трубопровод

Главной отличительной особенностью аккумуляторных то-
пливных систем с электронным управлением «Common Rail»
является разделение узла создающего давление (ТНВД - акку-
мулятор) и узла впрыска (форсунки) По сравнению с обычным
дизельным двигателем система -Common Rail» позволяет снизить
расход топлива до 40 % при уменьшении токсичности ОГ и сни-
жении шумности при работе на 10 %.

Учитывая экологические требования ЕВРО-6, практически
все европейские производители переходят на систему «Common
Rail», которая единственная из всех известных систем способна
им удовлетворять

На рисунке 2 35 показано расположение элементов системы
питания «Common Rail»

Принцип работы системы заключается в следующем С по
мощью топливоподкачивающего насоса топливо прокачивается
через фильтр с влагоотделителем и подается в топливоподка
чивающий насос, устанавливаемый совместно с ТНВД или от
дельно От ТНВД топливо под большим давлением поступает
в топливный аккумулятор высокого давления (гидравлический
аккумулятор), откуда под высоким давлением поступает на фор
сунки Излишки топлива от форсунок и ТНВД сливаются в то
пливный бак через топливопроводы слива Блок управления,
получая информацию по входным параметрам с датчиков, зада
ет значения выходных параметров, используя заложенную про
138
грамму, воздействует на исполнительные механизмы, что в делом
необходимо для получения требуемых характеристик двигателя

Рис 2.35. Схема системы питания «Common Rall»

дизельного двигателя грузового автомобиля

1 - электронный блок управления двигателем; 2- спидометр,
3 - топливопровод низкого давления, 4 - датчик температуры топлива,
5- топливный фильтр, б - ТНВД, 7— предохранительный клапан,
j - топливный аккумулятор высокого давления, 9 - датчик положения
распределительного вала: 10 — датчик давления топлива, 11 - свеча
накаливания, 12 - датчик давления; 13 — датчик температуры воздуха,
14 - интеркулер, 15 — турбонагнетатель, 16- охладитель ОГ,
17 - клапан рециркуляции ОГ; 18 — АКБ; 19 - форсунка впрыска
топлива, 20 - датчик положения коленчатого вала,

21 — датчик температуры охлаждающей жидкости,
22 — датчик положения акселератора, 23 — топливный бак

Количество топлива, подаваемого в цилиндры двигателя
через форсунки, регулируется сигналом электронного блока
управления, в зависимости от режима работы двигателя В блок
управления поступает информация от различных датчиков тем
пературы двигателя, температуры поступающего воздуха, датчи
ка частоты вращения и положения коленчатого вала двигателя,
датчика положения педали акселератора, датчика температуры
масла, датчика давления воздуха и др
Давление в системе регулируется по сигналу блока управ
леиия с помощью предохранительного клапана, установление
го на аккумуляторе высокого давления На холостом ходу оно
минимальное, что снижает шум работы форсунок и ТНВД,
а при разгоне — максимальное для обеспечения лучшей приеми
стости

На входе топлива в форсунку установлен аварийный ограни
читель расхода (предохранительный клапан) Он предотвраща
ет опорожнение аккумулятора через форсунку с зависшей иглой
или клапаном управления, а также повреждение соответствую
щего цилиндра дизеля

В системе «Common Rail' моторное масло подвергается боль
шим нагрузкам Из-за более интенсивного горения верхняя часть
поршней нагревается гораздо сильнее, чем у традиционного ди-
зельного двигателя Верхняя часть поршня у традиционного дви-
гателя непосредственного впрыска нагревается до 320 350 'С,
при системе «Common Rail” свыше - 400 "С, т е. моторное масло
выгорает значительно быстрее В результате в таких двигателях
возникает потребность в синтетических маслах, или, по крайней
мере, в полусинтетических

Для систем «Common Rail» существуют определенные тре-
бования по количеству топлива, остающегося в топливном баке,
потому что полное расходование топлива может привести к выхо-
ду системы из строя. Если остается незначительное количество
топлива, система управления двигателем предупреждает об этом
водителя, после чего работа двигателя становится неустойчивой,
а затем может вовсе прекратиться.

Топливный аккумулятор высокого давления предназначен для на
копления необходимого количества топлива для обеспечения его
потребления форсунками на всех режимах работы двигателя Чтобы
нагнетательные топливопроводы, идущие к форсункам, не были
длинными, аккумулятор такрягляют на головке блока Аккумуля
тор изготавливается в виде толстостенного трубопровода

Предохранительный (редукционный) клапан предназначен для
стравливания топлива из аккумулятора при значениях давления
выше допустимого Он также срабатывает при неисправном регу
ляторе давления

Датчик давления топлива в гидроаккумуляторе служит для
передачи сигнала давления топлива в блок управления
а	б

Рис 2 36 Радиально-плунжерный ТНВД фирмы «Bosch»
а — продольный разрез; б — поперечный разрез; 1 - эксцентриковый
вал, 2- кулачок; 3 - плунжер со втулкой, 4 - камера над плунжером,
5 - впускной клапан; б- электромагнитный клапан отключения
плунжерной секции; 7 - выпускной клапан; S - уплотнения,
9 - штуцер магистрали, ведущей к аккумулятору высокого давления,
20 - клапан регулирования давления, 11 - шариковый клапан,
12 - магистраль обратного слива топлива, 13 - магистраль подачи
топлива к ТНВД, 14 - предохранительный клапан с дроссельным
отверстием, 15 - перепускной канал низкого давления

Насос имеет звездообразную компоновку (радиально плунжер
ный) и состоит из эксцентрикового приводного вала, трех плунже
ров, расположенных под углом 120°, впускного трубопровода с пре
дохранительным клапаном, впускного клапана с электромагнитом,
выпускного шарикового клапана и регулятора давления с клапаном.
Применение насоса с тремя плунжерами, позволяет произвести три
рабочих хода за один оборот при небольших затратах мощности
на привод и обеспечивает равномерную подачу топлива

При вращении вала эксцентрик вала, набегая или сбегая, пе
редвигает толкатель вместе с плунжером. При движении плунжера
вниз в надплунжерном пространстве создается разрежение и то
пливо через впускной топливопровод и открытый при этом впус
кной клапан поступает в надплунжерное пространство При дви
женин плунжера вверх над ним создается высокое давление за счет
относительно короткого хода плунжера и подбора его диаметра,
впускной клапан при этом закрывается, а шариковый выпускной
клапан открывается и топливо поступает в гидроаккумулятор
Давление, производимое насосом, не зависит от количества то
плива, подаваемого в цилиндры. Смазха внутренних движущихся
деталей насоса производится от поступающего топлива

При превышении давления в системе в электромагнит ре
гулятора давления поступает соответствующий сигнал от блока
управления и якорь электромагнита в зависимости от величины
сигнала перемещается на определенную величину и передвига-
ет клапан регулирования давления, открывая необходимое сече-
ние канала слива топлива. В некоторых конструкциях «Common
Rail» этот клапан может устанавливаться в гидроаккумуляторе
Изменением продолжительности периодического обесточива-
ния клапана регулируется средний по времени расход топлива
на слив и, следовательно, давление в аккумуляторе

Для обеспечения необходимой производительности насоса
на различных режимах работы двигателя одна из секций насо-
са может выключаться с помощью электромагнитного клапана
Шток клапана по сигналу блока управления выдвигается и бло-
кирует впускной клапан, поэтому при движении плунжера вверх
давление над плунжером не возрастает и топливо в гидроакку-
мулятор не подается. Электромагнитный клапан может также
дросселировать (изменять проходное сечение) прохождение то-
плива на входе Дросселирование и выключение секций насоса
необходимы для снижения затрат мощности, так как применение
стравливания топлива с использованием регулятора давления
приводит к непроизводительным потерям мощности

Топливоподкачиваюшре насосы

В качестве топливоподкачивающих насосов в системах
«Common Rail» и насос форсунках применяются шестеренчатые
с механическим приводом (внешнего зацепления), роторные (ро
ликовые) насосы с автономным электроприводом и лопастного
типа с отдельно расположенными лопастями Топливоподкачи
вагощие насосы могут быть объединены с ТНВД или устанавли
ваться отдельно, в том числе быть погружены в топливный бак
Давление топлива, подаваемого топливоподкачивающими насо
142
сами, составляет 5 8 кгс/см2 Конструкции и принцип действия
топливоподкачивающих насосов рассмотрены выше в соответ
ствующих разделах

Форсунка

Состоит из электромагнита и его якоря, маленького шарико
вого управляющего клапана, запорной иглы, распылителя, порш
ня управляющего клапана (рис 2 37). Шарик клапана прижима
ется к седлу усилием пружины и электромагнита Сила пружины
рассчитана на давление до 10 МПа (100 кгс/см2), что значи
телыю ниже давления в линии высокого давления 25 250 МПа
(250 2500 ктс/см2), поэтому только при приложении усилия элек
тромагнита шариковый клапан не отходит от седла, отделяя акку-
мулятор от линии слива. Игла распылителя форсунки внерабочем
состоянии прижимается к седлу пружиной распылителя, что пре-
дотвращает попадание воздуха в форсунку при пуске двигателя

Рис 2 37 Разрез эяекгрогидоавлической форсунки фирмы
«Bosch» с шариковым клапаном

а — форсунка в закрытом состоянии, б — форсунка в открытом
состоянии, 1 — игла, 2— камера управления, 3 — шариковый
управляющий клапан, 4 — якорь, 3 — электромагнит,
б — поршень управляющего клапана, 7 — распылитель
В отличие от бензиновых электромеханических форсунок,
в форсунках «Common Rail» электромагнит при давлении
160 250 МПа (1600 2500 ктс/см2) не может поднять запорную
иглу, поэтому используется принцип гидроусиления

При создании давления в аккумуляторе гидроусиление дей
ствует как на конусную поверхность иглы, так и на поршень
управляющего клапана (рис 2 37, а). Поскольку площадь ра
бочей поверхности поршня на 50 % больше площади конусной
поверхности иглы, а также на иглу действует прижимная сила
пружины, игла распылителя продолжает прижиматься к седлу

При подаче напряжения от блока управления на электро
магнит шток якоря поднимается и открывается шариковый
управляющий клапан (рис. 2.37, б). Давление в камере управ-
ления падает в результате открытия дроссельного отверстия,
и топливо пропускается из зоны над поршнем управляющего
клапана в зону слива Давление на поршень управляющего кла-
пана падает, так как подводящее дроссельное отверстие управ-
ляющего клапана имеет меньшее сечение чем отводящее Запор-
ная игла при этом под действием высокого давления в кармане
распылителя открывается Количество подаваемого топлива
зависит от времени подачи напряжения в электромагнит, а зна-
чит, от времени открытия шарикового управляющего клапана
При прекращении подачи напряжения на электромагнит якорь
под действием пружины опускается вниз, при этом шариковый
управляющий клапан закрывается, давление в камере управ-
ления восстанавливается через специальный жиклер Под дей-
ствием давления топлива на поршень управляющего клапана,
имеющего диаметр больше диаметра иглы, и воздействием пру
жины игла закрывался

Из за особенностей процесса сгорания, присущих дизельным
двигателям с турбонаддувом, для уменьшения шума и снижения
выброса оксидов азота в цилиндры двигателя перед впрыском ос
нови ой дозы топлива подается небольшая капля топлива (1 2 мм3)
«пилотный впрыск», которая плавно перетекает в распыление ос
тальной части топлива Предварительный впрыск позволяет то
пливу воспламеняться быстрее. Давление и температура при этом
возрастают медленнее, чем при обычном впрыске, что уменьшает
«жесткость» работы двигателя и его шум с одновременным сии
жением выбросов оксидов азота
Одним из путей совершенствования системы «Common
Rail» является увеличение быстродействия открытия форсунки
Минимальное время открытия форсунки для электромагнита
с подвижным сердечником составляет 0,5 мс, что не позволяет
оперативно изменять подачу топлива. Для более быстрого сра
батывания форсунки в настоящее время применяется пьезокера
мическая форсунка, которая работает вчетверо быстрее

Фильтрация дизельного топлива

В процессе эксплуатации дизельного двигателя вследствие
прохождения топлива через ТНВД, форсунки, топливопроводы,
датчики и др, а также при использовании некачественного то-
плива при заправке может происходить загрязнение дизельного
двигателя Топливо, имеющее посторонние примеси, вызывает
повышенный износ или отказ деталей топливной аппаратуры,
особенно прецизионных пар В связи с этим в дизельной топлив-
ной аппаратуре применяется тщательная фильтрация топлива
Для очистки топлива употребляют различные фильтры

Топливные фильтры должны быть достаточно емкими, чтобы
собирать большое количество отсеиваемых частиц и обеспечи-
вать длительные интервалы между ТО Если фильтр забивается,
подача топлива уменьшается, и мощность двигателя падает

Система фильтрации топлива дизельных двигателей в боль-
шинстве случаев многоступенчатая Обычно она включает

•	сетку топливозаборника в баке,

•	фильтр-отстойник или сепаратор (фильтр грубой очистки,
полнопоточный фильтр),

•	фильтр тонкой очистки

Также могут применяться комбинированные виды филь
тров, например сепаратор с фильтрующим элементом в общем
неразборном корпусе и др

Фильтр грубой очистки топлива предназначается, главным
образом, для фильтрации крупных частиц.

В современных двигателях типа ЯМЗ 536 вместо фильтра
грубой очистки применяется полнопоточный фильтр отстойник
(рис 2 38) Фильтр состоит из корпуса фильтра, ручного топли
воподкачивающего насоса, сменного фильтра, влагоотделителя
(водосборника), подогревателя топлива и датчика воды
Рис. 2.38 Фильтр предварительной
очистки топлива ЯМЗ 536

1 — датчик воды, 2 — сменный
фильтр, 3 — корпус фильтра,
4 - пробка резьбовая
вентиляционного отверстия,
У — ручной топливоподкачивающий
насос, 6 — подогреватель топлива,
7- водосборник; 8- пробка
сливного отверстия, А - отвод
топлива; В,С- подвод топлива

Фильтр устанавливается на автомобиле или автобусе в то-
пливной системе в области магистрали низкого давления между
топливным баком и штуцером подвода топлива к электронному
блоку управления За счет многослойной структуры фильтр от-
деляет воду и различные примеси от протекающего дизельного
топлива Отделенная вода и примеси собираются в водосборни-
ке под сменным фильтром Вода сливается через сливное отвер
сгие, закрытое резьбовой пробкой. Датчик воды предназначен
для контроля уровня воды в водосборнике. Ручной топливопо
дкачивающий насос обеспечивает возможность быстрого и про
этого удаления воздуха из фильтра и топливной системы, напри
мер, после ТО

При эксплуатации АТС в холодное время года сменный
фильтр может быть забит в результате образования парафина
в дизельном топливе В современных системах питания дизель
ных двигателей в целях предотвращения засорения топливно
го фильтра кристаллами парафина устанавливаются топливные
фильтры с электроподогревом или подогревом от температуры
нагретого топлива системы высокого давления для нагревания
146
топлива при низких температурах наружного воздуха В фильтр
предварительной очистки топлива ЯМЗ 536 встроен подогрева
тель топлива с напряжением 24 В и мощностью 350 Вт, который
позволяет предотвратить забивание фильтра и служит для по
догрева дизельного топлива Подогреватель оснащен резистором
с положительным температурным коэффидиентом сопротивле
ния и встроенным самозащитным тепловым реле Включение
и выключение осуществляются автоматически Рабочая темпера
тура подогревателя поддерживается до достижения минимальной
температуры фильтрации При температуре 5 ‘С подогреватель
включается автоматически.

Фильтр тонкой очистки топлива расположен на топливной
магистрали перед топливоподкачивающим насосом или ТНВД
Фильтрация происходит за счет протекания топлива через смен-
ные фильтрующие элементы (рис. 2.39), выполненные из прес-
сованных материалов или многослойных синтетических микро-
волокон Возможно также применение конструкций, состоящих
из двух фильтров, соединенных либо параллельно для увеличе-
ния емкости, либо последовательно, что позволяет проводить
ступенчатую очистку топлива или соединять в единый агрегат
фильтры грубой и тонкой очистки Все больше используются
конструкции фильтров, в которых меняется только фильтрую-
щий элемент

Рис 2 39 Фильтр тонкой очистки топлива

1 — сливная пробка, 2— фильтрующий элемент, 3 — подвод
топлива, 4 — отвод очищенного топлива, 5 — крышка,
б — корпус, 7 — распорная трубка, 8 — водосборник
Топливо может содержать влагу в виде капель воды или в виде
эмульсии воды с топливом (например, конденсат, возникающий
при перепадах температуры в топливном баке) Из за различно
го поверхностного натяжения воды и топлива на фильтрующих
элементах образуются капельки воды. Они накапливаются в во
досбориике Естественно, вода не должна попадать в систему
впрыска топлива

Свечи накаливания

В дизельных двигателях топливо воспламеняется от высокой
температуры сжатого воздуха При запуске двигателя, особенно
при низкой температуре окружающего воздуха, температура в ка
мере сгорания недостаточно высока для самовоспламенения топли-
ва Для обеспечения надежного запуска дизельного двигателя в его
конструкции предусмотрена система предварительного разогрева
с использованием свечей накаливания Свечи накаливания разо-
гревают воздух в зоне впрыска топлива до температуры 850 1000 °C
за 34 с, что позволяет значительно улучшил, условия запуска и по-
сле запуска в течение нескольких минут подогревать поступающий
воздух при прогреве охлаждающей жидкости до 75 °C

Свечи подразделяются на штифтовые с нагреваемой спи-
ралью и керамические.

В штифтовой свече штифт накаливания герметично запрес-
совывается в корпус, обеспечивая хорошее газовое уплотнение
(рис 2 40) Штифт состоит из термокоррозионностойкого стержня
накаливания, внутри которого в уплотненном наполнителе из по-
рошка оксида магния находится спиральная нить накаливания
Эта нить состоит из двух последовательно соединенных резисто-
ров размещенной на конце трубки накаливания нагревательной
спирали и регулирующей спирали Нагревательная спираль имеет
практически независимое от температуры сопротивление, а регу
лирующая обладает положительным температурным коэффициен
том При работе свечи накаливания она нагревается до темпера
туры 850 °C и работает от 4 с до 2 мин в зависимости от типа свечи
и температуры двигателя Подаваемое топливо при этом нагрева
ется до оптимальной температуры горения

Продолжительность периода подогрева регулируется блоком
управления свечи накаливания, который контролирует темпера
туру двигателя через температурный датчик охлаждающей жид
кости и изменяет время подогрева.
Рис 2 40 Штифтовая свеча накаливания

1 — нагревательная спираль, 2~ трубка накаливания, 3 — корпус,
4 — изолирующая шайба, 5 — нагревательный стержень с штекером
подачи электрического напряжения; б — гайка, 7 - двойное
уплотнение, 3 - уплотнение защитной оболочки, 9 - нагревательная
спираль, 10 — наполнитель

Установленная на панели контрольная лампочка сообщает
водителю, что происходит подогрев Лампочка гаснет после око-
нчания подогрева, что свидетельствует о возможности запуска
двигателя После запуска двигателя свеча накаливания в зави-
симости от температуры двигателя может работать еще некото-
рое время Это помогает улучшить сгорание топлива, пока дви-
гатель прогревается и уменьшает выбросы ОГ Обычно подогрев
включается ключом зажигания, поворотом во второе положение
Однако некоторые модели автомобилей оборудованы системой
предпускового подогрева, которая включается только тогда, когда
открыта водительская дверь.

Основными элементами керамической свечи накаливания
являются контакт, корпус свечи и нагревательный стержень,
выполненный из керамики (рис. 2.41). Нагревательный стержень
состоит из изолирующего защитного керамического слоя и вну-
треннего керамического нагревательного элемента, заменяющего
собой нагревательную и регулировочную спираль обычных ме
таллических свечей накаливания.

Рис 2 41 Керамическая света накаливания

1 — соединительный контакт, 2 — защитный керамический слой,
3 — керамический нагревательный элемент, 4 — корпус свечи
Керамические свечи накаливания в течение 2 с достига
ют температуры примерно 1000 °C, что обеспечивает такой же
быстрый пуск двигателя, как у бензинового ДВС, без присущей
дизельным двигателям «раскачки»

Система подачи воздуха (турбонаддув)

Мощность, развиваемая двигателем, зависит от количества
воздуха и смешанного с ним топлива, которое может быть по
дано в двигатель Если нужно увеличить мощность двигателя,
следует увеличить как количество подаваемого воздуха, так и то
плива Подача большего количества топлива не даст эффекта
до тех пор, пока не появится достаточное для его сгорания коли
чество воздуха, иначе образуется избыток несгоревшего топлива,
что приводит к перегреву двигателя и повышенной токсичности
ОГ Если подача топлива в цилиндры двигателя не является тех-
нической проблемой, то подача воздуха при давлении, близком
к атмосферному, ограничивается пропускной способностью впу-
скных клапанов цилиндра

Технически приемлемым решением проблемы увеличения
мощности является использование нагнетателя (компрессо-
ра) Это означает, что подаваемый в двигатель воздух сжимают
перед его впуском в камеру сгорания, чтобы за единицу времени
его больше поступило в цилиндры двигателя.

Другими словами, компрессор обеспечивает подачу необхо-
димого количества воздуха, достаточного для полного сгорания
увеличенной дозы топлива. Следовательно, при прежнем рабочем
объеме и той же частоте вращения коленчатого вала мы получаем
большую мощность

Еще одним решением проблемы увеличения количества по
даваемого воздуха служит его охлаждение для увеличения плот
ности и соответственно увеличения подачи Для увеличения
количества воздуха, поступающего во впускной трубопровод,
совместно с турбонаддувом применяют интеркулер (охладитель
воздуха)

Основные системы наддува

•	с механическим приводом (рис 2 42, а),

•	«турбо» (рис 2 42, б), которые используют энергию ОГ,

•	комбинированные системы, например, турбокомпаундная
(рис 242, в)
Рис 2 42 Системы наддува двигателей
а - с механическим приводом; б — турбо, в - турбо компаундная,
1 — нагнетательное колесо, 2 - привод компрессора,
3 — коленчатый вал, 4 — приводное колесо

Компрессор с механическим приводам необходимое давление воз-
духа получает благодаря механической связи между коленчатым ва-
лом двигателя и нагнетательным колесом или компрессором

Турбокомпрессор давление воздуха получает благодаря
вращению турбины потоком ОГ Турбокомпрессор включа-
ет промежуточный и боковой корпусы, две турбины, состоя-
щие из нагнетательного и приводного колес, связанных меж-
ду собой при помощи вала (рис 2.43). Вал установлен на двух
опорах, на которые постоянно подается масло, охлаждающее
и смазывающее опоры. Смазка подшипников и вала произво-
дится системой смазки двигателя Масло проходит через множе
ство каналов между корпусом и подшипником, а также между
подшипником и валом Масло не только смазывает, но и охлаж
дает нагретые детали

Обе турбины вращаются в одном направлении и с одинако
вой скоростью Выходящие из цилиндров двигателя ОГ имеют
высокую температуру и давление. Они разгоняются до большой
скорости 10 000 об/мин и более, вступая в контакт с лопатками
приводного колеса, которая преобразует их кинетическую энер
тлю в механическую энергию вращения. С такой же скоростью
вращается и нагнетательное колесо турбины, которое подает
сжатый воздух к двигателю Нагнетательное колесо выполнено
таким образом, что уже при небольшом потоке ОГ достигает
ся достаточное давление нагнетаемого воздуха В режиме пол
ной нагрузки двигателя достигается максимальное избыточное
давление 0,11 0,16 МПа (1,1 1,6 кгс/см2) при частоте вращения
коленчатого вала около 2000 об/мин, которое поддерживается
постоянным при дальнейшем наборе частоты вращения вплоть
до максимальной

Рис. 2 43. Турбокомпрессор

а - общее устройство; 5 - принцип работы, 1 - трубопровод
для подачи сжатого воздуха от турбины к диафрагме, 2 - нагнетательное
колесо турбины, 3 — корпус нагнетательного колеса, 4 - промежуточный
корпус, 3 — сбрасывающий клапан; 6— диафрагма, 7- пружина,
8 - диафрагменная камера; 9 — приводное колесо, 10 - корпус
турбонагнетателя, 21 — опоры; А — подача воздуха от воздушного
фильтра, В — подача воздуха к впускным клапанам, С — обводной
канал сбрасывающего клапана для ограничения давления нагнетания,
D — подача ОГ от двигателя, Е — подача ОГ к выпускной системе,
Н — подача смазки, J — отвод смазки, К — подача сжатого
воздуха для открытия сбрасывающего клапана

Между двигателем и турбокомпрессором существует связь
только через поток ОГ Частота вращения турбин напрямую не за
висит от частоты вращения коленчатого вала двигателя и характе
ризуется некоторой инерционностью, т е. сначала увеличивается
подача топлива, увеличивается энергия потока ОГ, а затем уже
увеличивается частота вращетия турбины и давление нагнетания,
и в цилиндры двигателя поступает еще больше воздуха, что дает
возможность, увеличить подачу топлива Этим объясняется повы
шейная дымность ОГ дизельных двигателей с наддувом на режи
мах разгона

Для предотвращения повышения давления больше необходи
мого при высоких частотах вращения предусмотрено специаль
ное устройство, состоящее из клапана управления и диафрагмы
с пружиной Полость перед диафрагмой связана с давлением
потока входящего воздуха через трубопровод При увеличении
давления, которое происходит с ростом частоты вращения ко
ленчатого вала, диафрагма прогибается, сжимая пружины,
и сбрасывающий клапан открывается. ОГ при этом проходят
через дополнительный обводной канал С. что уменьшает частоту
вращения приводного колеса турбины, а значит и нагнетательно-
го колеса Давление наддува при этом становится постоянным

Для регулирования давления воздуха дизельных двигателей
применяется нагнетатель с изменяемой геометрией турбины, по-
зволяющий ограничивать поток ОГ через турбину при высокой
частоте вращения коленчатого вала двигателя (рис 2 44)

Рис 2 44 Турбонагнетатель с изменяющейся геометрией турбины
Подвижные направляющие, лопатки соплового аппара
та изменяют поперечное сечение каналов, через которые ОГ
устремляются на крыльчатку турбины. Таким образом согла
совывается возникающее в турбине давление газа с требуемым
давлением наддува При низкой нагрузке на двигатель подвиж
ные лопатки открывают небольшое поперечное сечение кана
лов так, что увеличивается противодавление ОГ Поток газов
развивает в турбине высокую скорость, обеспечивая высокую
частоту вращения вала нагнетателя (рис. 2 44, а) При этом по
ток ОГ действует на более удаленную от оси вала область ло
паток крыльчатки турбины Таким образом, возникает большее
плечо силы, которое дополнительно увеличивает крутящий мо-
мент При высокой нагрузке направляющие лопатки открывают
большее поперечное сечение каналов, что уменьшает скорость
течения потока ОГ (рис 2 44, б) Вследствие этого турбонагне-
татель при равном количестве ОГ меньше ускоряется и рабо-
тает с меньшей частотой при большем количестве газов Этим
способом ограничивается давление наддува. Поворотом управ-
ляющего кольца изменяется угол направления лопаток, которые
устанавливаются на желаемый угол либо непосредственно от-
дельным управляющим рычагом, укрепленным на лопатках,
либо поворотными кулачками Поворот кольца осуществляется
при помощи управляющего пневматического цилиндра под дей-
ствием разрежения или давления воздуха либо, как вариант,
при помощи электродвигателя с обратной связью по положе-
нию лопаток (датчик положения) Нагнетатель с изменяемой ге-
ометрией в положении покоя открыт и поэтому безопасен, т е
при отказе управления ни он сам, ни двигатель не поврежда
ются Происходит лишь потеря производительности на низких
частотах вращения коленчатого вала.

Изменение площади сечения (расстояния между направляю
щими элементами) может управляться непосредственно давле
нием воздуха, создаваемым самой турбиной с помощью привода,
а также с помощью вакуумного регулятора или шагового элек
тромотора

Для изменения площади сопла обычно производится пово
рот лопаток
Охлаждение надувочного воздуха (интеркуляция)

Воздух, сжатый турбокомпрессором, как и другие тазы, на
гревается и расширяется. Горячий воздух обладает меньшей

плотностью и содержит значительно меньше кислорода, чем хо
лодный Плотность холодного воздуха увеличивается прибли
зительно на 10 15 % Большее количество кислорода означает
большее количество сгоревшего топлива, т е развитие двигате
лем большей мощности Второй, но не менее важный эффект, —
это положительное влияние снижения температуры воздушного
заряда на процесс сгорания, вследствие снижения детонации
Подача в двигатель более холодного воздуха заметно снижает
температурную нагрузку, что благоприятно влияет на его надеж-
ность и долговечность. По этим причинам перед подачей воздуха
в цилиндры для повышения мощности двигателя его следует ох-
лаждать. Для этого применяется интеркулер

Интеркулер - это радиатор, или охладитель, помещенный
между компрессором и впускным коллектором (рис 2 45)

Рис 2 45 Охлаждение воздуха при наддуве

1 — приводное колесо, 2— поток ОГ, 3 — камера сгорания,
4 — поток сжатого охлажденного воздуха, 5 — охладитель,
б — нагнетательное колесо

Наиболее часто применяются охладители типа воздух / воз
дух и системы, которые используют охлаждающую жидкость
для охлаждения воздуха, т е. охлаждаквдая жидкость / воздух
Интеркулеры типа воздух / воздух наиболее распространены
в силу своей простоты и надежности, так как они не имеют ни
каких движущихся частей. Такие интеркулеры состоят из трубы
и радиатора и изготавливаются преимущественно из алюминия
Эффективность работы интеркулера зависит от его объема, т е
от наличия свободного пространства для установки При доста
точной теплопередающей способности потери давления могут
быть высокими, особенно при малых размерах Данная потеря
давления на интеркулере обнаруживается как увеличение более
чем вдвое давления в выпускном коллекторе

Фильтрация воздуха

Пыль, попадающая в двигатель, значительно увеличивает
износ его трущихся поверхностей По опытным данным, между
износом верхних компрессорных колец и верхней части втулки
цилиндров и запыленностью воздуха практически существует
прямая зависимость. При одинаковой запыленности воздуха из-
нос возрастает при увеличении расхода воздуха

Основная масса пыли в двигатель проникает вместе с возду-
хом, в котором ее содержание зависит от условий работы двигате-
ля Например, массовая концентрация пыли в воздухе при дви-
жении автомобиля в городе или за городом по шоссе с усовер-
шенствованным покрытием может составлять 0,00025 0,001 г/м3,
при движении по грунтовым дорогам - 0,01.. 0,02 г/м3 Значи-
тельно большее содержание пыли наблюдается при работе двига-
телей, установленных на карьерных самосвалах

Для фильтрации воздуха в автомобильных двигателях при-
меняют специальные воздушные фильтры, которые уменьшают
количество твердых частиц, содержащихся в подаваемом воздухе,
и снижают износ деталей в 1,5.. 2,0 раза

По способу очистки воздуха фильтры делят на инерционные,
фильтрующие и комбинированные. Инерционные и фильтрую
щие воздушные фильтры называют сухими, если их поверхности
не смачиваются маслом, и мокрыми — если смачиваются Комби
нированные воздушные фильтры могут быть сухими, мокрыми
и смешанными

В инерционных воздушных фильтрах, применяемых в грузовых
автомобилях, движение воздуха организуется так, что он рез
ко изменяет свое направление. Так как плотность частиц пыли
больше, чем плотность воздуха, то при изменении направления
движения воздуха большая часть частиц пыли продолжает дай
жение по начальной траектории Инерционные воздушные филь
тры подразделяются на инерционно масляные и сухие

На дно корпуса инерционно масляного фильтра заливается мо
торное масло, которое улавливает и удерживает в себе крупные
и мелкие загрязняющие частицы. В верхней части фильтра уста
навливается мокрый фильтрующий элемент, который изготавлива
ют из проволочной сетки, капроновой или проволочной путанки,
стекловолокна, металлической стружки и др Инерционно масля
ные фильтры выполняются комбинированными (рис 2 46)

Рис 2 46 Инерционно-иаслякый фильтр ЯМЗ

1 — центральная труба, 2— масляная ванна, 3 - корпус глушителя
системы впуска, 4 — кольцевая щель; 5- стяжной винт, б — крышка,

7, 10 — уплотнительная прокладка; 3 — фильтрующий элемент,

9 - корпус фильтра; 11 — переходник

В инерционно масляном фильтре воздух проходит двойную
очистку Под действием разрежения, создаваемого двигателем,
воздух направляется вниз, ударяется о поверхность масляной
ванны и, резко изменив направление, поступает через фильтрую
щий элемент во всасывающий патрубок. Крупные частицы пыли
остаются в масле Воздух, проходя через фильтрующий элемент,
очищается от пыли

Инерционно масляный фильтр многоразового использова
ния прост в применении достаточно проводить его промывку
и заменять масло Однако он требует частого обслуживания
для удаления пыли При эксплуатации из него может испаряться
масло, что приводит к закоксовыванию компрессора в двигателях
с наддувом Кроме того, эта фильтры должны устанавливаться
на двигатель с минимальными отклонениями от вертикального
положения Поэтому на сегодняшний день инерционно масля
ные фильтры применяются весьма ограниченно

В настоящее время в грузовых автомобилях применяют
ся сухие инерционные фильтры преимущественно инерционного
тапа (рис 2 47) В инерционных центробежных фильтрах часто
используют специальное устройство — циклон, в котором за
пиленному воздуху придается вихревое движение Лопатки ци
клона закручивают воздушный поток, что приводит к отделению
большого числа пылевидных частиц от воздуха перед его посту
пленном в фильтрующий элемент. Пыль в фильтрах такого тапа
либо удаляется в окружающую среду, либо собирается в пыле-
сборники, как в приведенном ниже типе

Рис 2 47 Бумажный фильтр инерционного типа
с пылесборным циклоном для двигателей грузовых автомобилей
1 — впуск воздуха, 2 — выход воздуха, 3 — лопатки фильтра
циклона, 4 — фильтрующий элемент, 5 — пылесборник

На легковых автомобилях чаще всего устанавливаются воздуш
ные фильтры с сухим фильтрующим элементам (рис 248) Очистка
воздуха такими фильтрами производится путем пропускания его
через специальную бумагу с пористой структурой Данная бумага
сложена особым способом, что увеличивает ее очистную способ
ность Особенностью этих фильтров является возможность очи
стки по всему своему объему, а не только внешней поверхностью,
что обеспечивается пористой структурой и переплетенным поло
жением волокон бумаги Переплет волокон способствует также
улавливанию очень мелких частиц — до 1 мкм Сама бумага этих
фильтров обработана специальной смолой, что сохраняет целост
ность и работоспособность фильтра даже после контакта с водой,
маслом или топливом Это необслуживаемые фильтры при их
сильном загрязнении они просто заменяются

Рис 2 48. Воздушный фильтр легкового автомобиля
с сухим фильтрующим элементом:

1 - входящий поток воздуха, 2— чистый воздух во впускной коллектор

Неисправности системы питания дизельного двигателя

Затрудненный запуск, двигателя Основные причины

•	ограниченная подача топлива,

•	не работают свечи накаливания,

•	засорение трубки вентиляции бака,

•	попадание воздуха в топливную систему,

•	не работает электромагнитный запорный клапан или си
стема подогрева,

•	неправильная установка утла опережения впрыска топлива,

•	неисправен ТНВД,

•	недостаточная компрессия в цилиндрах двигателя,

•	изношены или загрязнены форсунки

Неустойчивая работа двигателя на холостом ходу Основные
причины

•	попадание воздуха в топливную систему,

•	загрязнение топлива,

•	неправильно отрегулирована частота вращения коленчато
го вала на холостом ходу;
•	износ или загрязнение форсунок,

•	нарушение угла установки опережения впрыска топлива,

•	неисправность ТНВД,

•	повреждение или ослабление топливопроводов

Повышенный расход топлива, дымный выхлоп Основные при

•	загрязнение воздушного фильтра,

•	негерметичность системы питания,

•	загрязнение топливопровода слива топлива,

•	износ или загрязнение форсунок,

•	нарушение угла опережения впрыска топлива,

•	неисправность ТНВД,

•	недостаточная компрессия в цилиндрах двигателя,

•	неправильная установка зазоров в клапанном механизме

Снижение мощности и динамики разгона двигателя Основные
причины

•	малая цикловая подача ТНВД,

•	износ или загрязнение форсунок;

•	нарушение угла опережения впрыска топлива,

«	недостаточная компрессия в цилиндрах двигателя

Проверка и регулировка отдельных элементов топливной
дизельной аппаратуры осуществляется с помощью специальных
стендов на специализированных СТО

Качество работы форсунок можно проверить на работающем
двигателе Для этого ослабляют гайку крепления топливопро-
вода высокого давления к форсунке. Если форсунка исправна,
при ее отключении изменятся звук работы двигателя и дымность
выхлопа При неисправной форсунке работа двигателя изменится
незначительно или не изменится совсем.

Для снятия форсунок отсоединяют топливопроводы высоко
го давления и трубку сброса топлива, затем вывертывают фор
сунки При установке форсунок их затягивают с необходимым
моментом динамометрическим клютом с заменой уплотни
тельных шайб Превышение момента затяжки форсунок может
вызвать деформацию резьбы головки блока, появление трещин
прилива на головке в месте крепления форсунки, застревание
иглы и другие неисправности

В настоящее время в связи с повышением требований к каче
ству работы элементов топливной аппаратуры существенно жест
160
че стали критерии оценки качества работы дизельных форсунок
Если ранее для проверки форсунок рекомендовали использовать
простейшие приспособления и приборы, такие как эталонная
форсунка с тройником или максиметр, то теперь необходимо
применять специальные электронные стенды

Работоспособность демонтированных форсунок проверяют
на специальных стендах с ручным или электрическим приводом
насоса

Фирма «Bosch» выпускает компактный стенд для испытаний
форсунок всех типов марки EPS 205, который нашел широкое
применение (рис 2 49). Он предназначен для проверки форсунок
легковых и грузовых дизелей при диагностировании или после
ремонта

Рис 2 49 Общий вид (а) и компоненты (б) стенда для проведения
проверки форсунок EPS 205 фирмы «Bosch»

1 — ЖК дисплей с сенсорным экраном, 2 —

3 — ПК соединения, 4 — соединение с внешним экстрактором,
5 — маслосборник, 6 — главный выключатель (с функцией
аварийного выключения), 7—регулятор внутренней экстракции,
8 — индикатор уровня масла, 9— защитное ограждение
с рукояткой, 10 — шланг высокого давления

Стенд EPS 205 предназначен для испытания механических

форсунок, насос форсунок, электро и пьезогидравлических
форсунок «Common Raib и оснащен всем необходимым оборудо
ванием для проведения таких испытаний:

•	насосом высокого давления для нагнетания давления,

•	баком для испытательного масла,

•	расходомером,

•	измерительной печатной платой,

•	вычислительной печатной платой,

•	ЖК дисплеем с сенсорным экраном

Для нагнетания давления, необходимого для проведения
испытания, используется насос высокого давления и рампа вы
сокого давления Насос высокого давления отвечает за подачу
испытательного масла, а рампа высокого давления с клапаном
регулирования давления регулирует необходимое давление
Насос-форсунки, электро- и пьезо гидравлические форсунки
«Common Rail- подсоединяются посредством шланга высокого
давления и соединительного переходника

На стенде проводятся испытания на герметичность при по-
лной нагрузке На холостом режиме можно измерить количество
впрыскиваемого топлива и количество обратного слива

ТНВД проверяют по производительности, равномерной по-
даче топлива, развиваемому давлению на специальных стендах
Стенд состоит из корпуса, на который устанавливают прове-
ряемый насос, который приводится в действие с помощью элек-
тродвигателя стенда через соединительную муфту (рис 2 50)
Топливо от насоса подается к эталонным форсункам стенда,
закрепленным на стойке. Контроль за работоспособностью
форсунок осуществляется по монитору или непосредственно
по мензуркам, в которые выливается топливо из контрольных
форсунок Для определения давления и разрежения при работе
ТНВД предусмотрен блок манометров и вакуумметр Измене
ние частоты вращения электродвигателя стенда осуществляется
рукояткой

Техническое обслуживание системы пи т ания дизельного
двигателя с механическим ТНВД

EO:

•	проверить уровень масла в ТНВД и регуляторе частоты
вращения коленчатого вала двигателя,

•	слить отстой из топливных фильтров при постановке авто
мобиля на стоянку
Рис. 2 50 Стенд для проверки топливных
насосов дизельных двигателей

1 - корпус; 2 — эталонные форсунки стенда; 3 - дисплей,

4 - блок манометров и вакуумметр, 3 — соединительная муфта,

б - рукоятка

ТО-1:

•	проверить осмотром состояние приборов системы пита-
ния, их крепление и герметичность соединений,

•	проверить действие привода ТНВД,

•	слить отстой из топливного бака и корпусов фильтров тон-
кой и грубой очистки топлива, проверить уровень масла в ТНВД
и регуляторе частоты вращения коленчатого вала двигателя

ТО-2:

•	проверить крепление и герметичность топливного бака,
соединений трубопроводов, топливных насосов, форсунок; филь
тров, муфт привода,

•	через одно ТО 2 снять и проверить форсунки,

•	проверить исправность механизма управления подачей то
плива и действие останова двигателя,

•	проверить циркуляцию топлива и при необходимости оп
рессовать систему,

•	проверить надежность пуска двигателя и отрегулировать
минимальную частоту вращения коленчатого вала в режиме хо
лостого хода,
•	проверить работу двигателя, ТНВД, регулятора частоты
вращения коленчатого вала, определить дымность ОГ,

•	через одно ТО 2 проверить угол опережения впрыска то
плива,

•	проверить уровень масла в ТНВД и регуляторе частоты
вращения коленчатого вала двигателя.

СО:

•	проверить состояние и действие кранов и сливных
устройств в системах литания,

•	очистить топливный бак (при необходимости) и продуть
топливопроводы (осенью),

•	снять топливный насос, промыть и проверить состояние
и работу на стенде (осенью).

Контрольные вопросы и задания

1	Объясните назначение системы охлаждения и перечислите ее составные

2	К чему приводит пересилаждение и перегрев двигателя?

3	Объясните назначение основных элементов системы жидкостного ох
лаждения двигателя (жидкостного насоса, термостата, вентилятора) и
принцип их работы

4	Перечислите неисправности системы охлаждения

5	Какие работы выполняются при ТО системы охлаждения?

6	Объясните назначение системы смазки и перечислите ее составные части

7	Объясните назначение основных элементов системы смазки двигателя
(масляного насоса, фильтров, радиатора) и принцип их работы

8	Для чего предусмотрена и как устроена система вентиляции картера дви
тателя?

9	Как осуществляется контроль уровня масла?

10	Как расшифровываются обозначения моторных масел и какие масла
применяются?

11	Перечислите неисправности системы смазки

12	Какие работы выполняются при ТО системы смазки?

13	Какие бензины применяются в Беларуси и какие у них свойства?

14	Объясните состав тспливовоздушной смеси и перечислите ее виды

15	Что представляет сюбой состав токсичных компонентов ОГ?
16	Как устроена система питания с карбюратором? Объясните устройство и
принцип действия простейшего карбюратора

17 Объясните устройство и принцип действия электронной системы впры
ага во впускной трубопровод Motromc

18 Объясните назначение компоненте® электронной системы впрыаса во
впускной трубопровод Motrcnic топливного насоса и форсунки

19 Объясните устройство и принцип действия электронной системы непо
федственното впрыска

20 Объясните устройство и принцип действия топливного насоса элек
тронной системы непосредственного впрыска.

21 Перечислите неисправности системы питания бензинового двигателя

22 Какие работы выполняются при ТО системы питания бензинового дви
гателя’

23 Каюсе виды дизельных теплив применяются в Беларуси’

24 Какие виды систем питания дизельных двигателей автомобилей приме
няются в настоящее время’

25 Определите составляющие системы питания дизельного двигателя с
ТНВД, имеющими рядное расположение плунжерных пар без электренно
го управления

26 Объясните устройством принцип действия ТНВД ифорсунки механиче
осой системы питания дизельного двигателя

27 Объясните устройство и принцип действия одноплунжерного ТНВД

28 Определите составляющие аккумуляторной топливной системы пита
ния с электронным управлением «Common Rail»

29 В чем заключается принцип работы алектрсгидравлическсй форсунки
«Common Rail»’

30 Как осуществляетсяфмльтрация дизельного топлива’

31 Для чего предназначены свечи накаливания? СХтределиге виды, устрой
ство и принцип действия

32 Для чего предназначен турбонаддув?

33 Перечислите виды турбонаддува, применяемые в автомобильных дви
тателях

34 Объясните устройство и принцип работы турбокомпрессора

35 В чем заключаются особенности устройства и принципа работы турбо
компрессора с изменяемей геометрией турбины?

36 Для чего предназначен интеркулер?
37 Объясните устройство и принцип работы интеркулера

38 Как осуществляется фильтрация воздуха, поступающего в двигатель?

39 Перечислите неисправности системы питания дизельного двигателя

40 Какие работы выполняются при ТО системы питания дизельного дви

тателя?
3 ЭЛЕКТРООБОРуДСВАЬМЕ

31 Системы энергообеспечения и пускадеигателя

Аккумуляторная батарея

Общие положения

Автомобильная АКБ является важным элементом электро-
оборудования и, наряду с генератором, выступает источником
тока В автомобиле АКБ выполняет следующие функции

•	питание стартера при запуске двигателя;

•	питание потребителей при выключенном двигателе,

•	питание потребителей в допол нен не к генератору при вклю -
ченном двигателе

При совместной работе с генератором АКБ обеспечивает пе-
реходные процессы, требующие большого тока, а также сглажи-
вает пульсацию тока в электрической сети.

Устройство аккумуляторной батареи

На легковых автомобилях в качестве стартерных применя
ются преимущественно свинцово кислотные АКБ Конструкция
АКБ постоянно совершенствуется В настоящее время применя
ются не требующие обслуживания АКБ. Термин «не требующий
обслуживания» означает только то, что аккумуляторы этого типа
не требуют проверки электролита и периодической доливки в те
чение всего периода их эксплуатации, однако при необходимости
следует производить их лодаарядку

Устройство свинцово кислотной АКБ, не требующей обслу
живания, показано на рисунке 31
Рис 3.1 Свинцово-кислотная АКБ

1 - положительная решетка (электрод), 2 - положительный
элекгрод-пластина; 3 — набор положительных пластин,
4 — отверстие системы центральной вентиляции,

5— крышка; б - полюсный вывод, 7- корпус-моноблок,
S - крепежный выступ, 9 — блок пластин; 10 - набор
отрицательных пластин, 11 - отрицательный

электрод-пластина; 12- отрицательная решетка (электро^,
13 - положительная пластина с сепаратором

Каждая батарея состоит из шести последовательно соеди-
ненных аккумуляторов, объединенных в одном корпусе Кор-
пус-моноблок изготавливается из пропилена, стойкого к кисло-
те и не проводящего ток Отдельный аккумулятор объединяет
чередующиеся положительные и отрицательные решетчатые
электроды-пластины, покрытые слоем активной массы Решет
ки электродов пластин отливают из сплава свинца и сурьмы
(4 6 %) с добавлением мышьяка (0,1 0,2 %) Сурьма увеличива
ет механическую прочность и коррозионную стойкость решеток,
повышает их твердость, улучшает текучесть сплава при изготов
лении решеток, снижает их оксидирование при хранении До
бавка мышьяка увеличивает коррозионную стойкость решеток,
заметно повышает предел прочности на разрыв и твердость Ле
гирование мышьяком свинцово сурьмянистых сплавов решеток
электродов пластин позволяет увеличить срок службы батарей

Ячейки решеток электродов пластин заполнены пористой
активной массой Основой пасты электродов является свинцовый
168
порошок, замешиваемый в водном растворе серной кислоты.
Для увеличения прочности активной массы в пасту положитель
ных электродов пластин добавляют полипропиленовое волокно
Пористая структура активной массы электродов пластин обеспе
чивает лучшее проникновение ионов в глубинные слои и новы
шает коэффициент использования активных веществ

Между электродами устанавливаются сепараторы разделите
ли из кислотостойкого пористого материала Они предназначены

для предотвращения соприкосновения разноименных электро
дов пластин и короткого замыкания между ними

В качестве материалов сепараторов в современных
конструкциях стартерных батарей используются мипор, ми
пласт, пластипор, винипор и норови нил Мипор, или микро-
пористый эбонит, получают в результате сложного технологи-
ческого процесса вулканизации смеси натурального каучука
с различными добавками Мипласг. или микропористый по-
лихлорвинил, получают из полихлорвиниловой смолы методом
спекания Для исключения внутреннего замыкания электро-
дов-пластин внутри аккумулятора могут применяться сепара-
торы со стеклотканью, выполненные в виде конверта Такие
сепараторы удерживают активную массу пластин от высыпания
и вибраций

Электроды-пластины помешены в электролит, в качестве
которого используется раствор серной кислоты Электролит
имеет определенную плотность, которая изменяется в зависи-
мости от степени заряженности АКБ (чем выше зараженность,
тем выше плотность) При полностью заряженном аккумуляторе
доля серной кислоты в электролите составляет 38 %, а осталь
ная его часть приходится на дистиллированную воду Электролит
содержит ионы, которые обеспечивают прохождение электричес

кого тока между электродами.

В зависимости от физического состояния электролита раз
личают два вида АКБ с жидким электролитом и с пропитавшим
специальный материал (нежидким) электролитом Сегодня наи
более распространены АКБ с жидким электролитом

В АКБ происходят процессы зарядки и разрядки Зарядкой
называют обратимый процесс накопления электрической энер
гии в АКБ В процессе зарядки электрическая энергия преобра
зуегся в химическую энергию Как только двигатель запускается,
генератор начинает заряжать АКБ При этом из образовавшегося
при разряде сульфата снгнца (PbSO4) и воды (Н2О) снова об
разуется свинец (РЬ), диоксид свинца (РЬО2) и серная кислота
(H2SO4)

2PbSO4 + 2Н2О ->РЬОг + 2H2SO4 + РЬ

Заряд батареи должен производиться при оптимальном на
пряжении Высокое напряжение приводит к сильному разложе
нию воды и снижению уровня электролита Низкое напряжение
чревато неполной зарядкой батареи и, соответственно, уменыпе
нием срока ее службы

В результате зарядки плотность электролита увеличивается,
а необходимая для выработки электрической энергии химиче-
ская энергия снова восстанавливается. При работающем двига-
теле АКБ заряжается от генератора. АКБ также можно зарядить
с помощью специального зарядного устройства

Разрядкой называют процесс отдачи электрической энергии
АКБ В процессе разрядки химическая энергия преобразуется
в электрическую энергию. Доля серной кислоты в электролите
уменьшается, а доля воды увеличивается Как на положитель-
ной, так и на отрицательной пластине образуется сульфат свинца
(PbSO4)

РЬО2 + 2H2SO4 + Pb -»2PbSO4 + 2Н2О

Разрядка происходит при подключении потребителей, плот-

ность электролита при этом снижается.

Рис 3 2 Индикатор
зараженности
1 — световод,
2— поплавок,
3 — короб

Многие современные модели АКБ сна-
бжены специальным индикатором, позволяю
щим быстро оценить их состояние (рис 3 2)
Принцип работы индикатора достаточно
прост В электролит опущен световод, к ко
торому прикреплен короб с пластмассовым
шариком (поплавком) зеленого цвета внутри

Плотность пластмассы подобрана таким
образом, чтобы при повышении плотно
сти электролита шарик всплывал вплотную
к срезу световода, создавая эффект зеленого
свечения. При разряде аккумулятора, когда
плотность электролита снижается, он погру
жается и зеленое свечение исчезает Таким образом, шарик игра
ет роль ареометра — указателя плотности электролита Кроме
того, шарик уходит вниз и при критическом понижении уровня
электролита в АКБ (рис. 13).

Зеленое пятно ©	J еиное или черно^дтятно	Светлое или желтоелтятно §
и  Заряд 65 % или выше	Заряд ниже 65 96	Низкий уровень электролита

Рис 3 3 Принцип работы индикатора зараженности

Если индикатор зеленый, это свидетельствует о полной сте-
пени зараженности При потемнении индикатора и приближе-
нии его цвета ближе к черному необходима зарядка аккумулято-
ра Если индикатор бесцветный или желтый, это свидетельству-
ет о полной разрядке аккумулятора и недопустимом снижении
уровня электролита, и такой аккумулятор выбраковывается

АКБ жестко закрепляются на автомобиле с помощью спе-
циального крепления, предупреждающего их повреждение
и разлив электролита Крепление может быть верхнее (рам-
ка) или нижнее (скоба, закрепляемая за выступы основания)
Для АКБ, располагающихся в центральной части или багаж-
нике автомобиля, предусматривается аварийный размыкатель
АКБ

.Аккумуляторные батареи глубокого разряда

Обычные АКБ реагируют на частые и крайне высокие раз
ряды существенным износом положительных пластин (отделение
и осаждение активного материала). В аккумуляторных батареях
глубокого разряда, чтобы обеспечить дополнительной защитой
положительную массу от осыпания, сепараторы имеют стекло
волокнистые слои, представляющие собой микропористый не
тканый материал из переплетающихся между собой ультратонких
стекловолокон Стекловолокна очень хорошо впитывают и удер
живают электролит Одновременно они выполняют функции се
параторов. В АКБ заливается только то количество электролита,
которое могут впитать стекловолокна Поэтому в АКБ такого
типа при повреждении корпуса АКБ, например при аварии авто
мобиля, нет пролива электролита. Эти АКБ оснащаются общими
крышками, в которые встроены пробки ячеек и предусмотрен
газоотводный канал

Продолжительность эксплуатации таких АКБ приблизитель
но в два раза превышает работу стандартной АКБ

Одной из разновидностей АКБ такого типа является батарея
с гелеобразным электролитом В электролит этих АКБ добавляет
ся кремниевая кислота, превращающая его в гель Кроме того,
в электролит этих АКБ добавляется фосфорная кислота, которая
существенно повышает их циклическую стойкость (количество
возможных циклов разряда и заряда) и способность к восстанов-
лению после глубокого разряда

Малогабаритные аккумуляторные батареи

Из-за недостатка пространства в моторном отсеке в неко-
торых легковых автомобилях устанавливаются два аккумулятора
по 6 В вместо обычного аккумулятора на 12 В

По своему строению шестивольтная АКБ существенно от-
личается от обычных аккумуляторов. Она представляет собой
компактный модуль, который при этом имеет повышенную мощ-
ность (рис 34) Главной отличительной особенностью шести-
вольгных АКБ является округлая конструкция положительной
и отрицательной решеток ю свинца с сепаратором из стекло-
волокна, в котором находится электролит, что защищает АКБ
от утечек электролита Плотное расположение соединений в па
кете пластин АКБ обеспечивает повышенную вибростойкость,
а в связи с этим — больший срок службы. По сравнению с обыч
ными аккумуляторами, шестмвольтная АКБ обладает большей
мощностью в режиме холодного пуска

Она не требуют обслуживания, кроме зарядки Но такие
АКБ нельзя заряжать по одиночке и нельзя производить замену
только одной АКБ

Основные неисправности аккумуляторных батарей

Кипение электролита Основной причиной является большая
сила зарядного тока
Рис. 3 4 АКБ с напряжением 6 В

1 - пластиковый корпус; 2 — свинцовая соединительная пластина,
3 — плюсовая клеима; 4 — минусовая клемма, 5 - цилиндрический
элемент АКБ, б — сепаратор из стекловолокна, 7 - свинцовая решетка

Разрядка АКБ Основные причины

•	длительное пользование АКБ на стоянках,

•	неисправность реле-регулятора,

•	неисправность генератора.

•	сульфатапия пластин.

•	наличие грязи на выводах АКБ или электролита на по-
верхности крышек;

•	замыкание пластин разной полярности при разрушении
сепараторов

Окисление выводов АКБ и наконечников проводов (двигатель
не запускается стартером) Основные причины

•	неплотное крепление наконечников проводов,

•	попадание электролита на выводы

Проверка АКБ заключается в определении уровня электролита,
его плотности и напряжения на каждом элементе. Визуально устанав
ливаюг степень загрязнения АКБ, окисление клемм, наличие трещин

Уровень электролита определяют мерной стеклянной трубкой
диаметром 3 5 мм с двумя отметками на уровне 10 и 15 мм (рис 3 5)

Рис 3 5 Определение уровня электролита стеклянной трубкой
Трубку опускают в заливное отверстие и верхний конец ее
закрывают пальцем Столбик электролита в поднятой трубке ха
растеризует его высоту над предохранительным щитком Нор
мальным следует считать уровень электролита, находящийся
между указанными на трубке отметками При отсутствии
стеклянной трубки можно использовать чистую эбонитовую
или деревянную палочку В современных АКБ, имеющих про
зрачный корпус, уровень электролита можно определить визу
ально

Плотность электролита проверяют с помощью специальных
приборов Они бывают двух видов:

•	денсиметр с непрерывной шкалой (1,1 1,3 г/см3) (рис 3 б, а),

•	плотномер с отдельными пластинами для измерения опре-
деленной плотности (рис. 3 6, б).

Рис 3 6 Приборы для измерения плотности электролита
а — денсиметр, б — плотномер, 1 — резиновая груша, 2 — пипетка,
3 — ареометр, 4 — резиновая пробка, 5 — наконечник,
б — прозрачный корпус, 7 — поплавки

Наконечник денсиметра опускают в наливное отверстие
АКБ, засасывают электролит с помощью резиновой груши
и по делениям поплавка или отдельным пластинам, помещен
ным в стеклянную колбу, определяют его плотность Справоч
ные данные о плотности электролита приводятся для темпера
туры 15 °C, поэтому при определении плотности для других зна
чений температуры необходимо вносить поправку (0,0007 г/см3
на каждый градус) Ее прибавляют к измеренной плотности, если
температура превышает 15 °C, и вычитают при более низкой тем
пературе

Если плотность электролита неизвестна или ее нельзя за
мерить, что характерно для современных АКБ, то степень раз
ряженности определяют по напряжению АКБ под нагрузкой
(имитации стартерного режима). Для этого применяют аккуму
ляторные пробники различных конструкций, основой которых
являются вольтметр и нагрузочные сопротивления

В настоящее время наибольшее распространение нашел на-
грузочно-диагностический прибор Н-2101. который предназна-
чен для проверки работоспособности генератора, реле-регуля-
тора, стартера автомобиля, а также тяговых АКБ и стартерных
АКБ номинальной емкостью 32-210 Ач со скрытыми межэле-
ментными соединениями и номинальным напряжением 12 В

Прибор позволяет проверять работоспособность АКБ путем
контроля напряжения на ее выходах при расчетной нагрузке, соз-
даваемой нагрузочным резистором (рис. 3.7).

Рис 3 7 Общий вид нагрузочно-диагностического прибора.

а — вид спереди, б — вид сбоку, в — вид сзади, 1 — провод
с зажимом, 2— контакты, 3 — щуп, 4 — ручка, 5 — цифровое окошко

В последнее время в легковых автомобилях находят при
менение «необслуживаемые» или «малообслуживаемые» АКБ
В таких АКБ необходимо осматривать и чистить только клеммы
и зажимы
Техническое обслуживание аккумуляторных батарей

ТО-1:

•	очистить АКБ от пыли, грязи и следов электролита,

•	прочистить вентиляционные отверстия,

•	проверить крепление и надежность контакта наконечников
проводов с выводными штырями,

•	проверить уровень электролита

ТО-2:

•	проверить состояние АКБ по плотности электролита и на
пряжению элементов иод нагрузкой,

•	проверить состояние и крепление электрических проводов,
соединяющих АКБ с массой и внешней цепью, действие выклю-
чателя АКБ, а также ее крепление в гнезде

СО: снять АКБ для подзарядки и откорректировать плот-
ность электролита

Генератор

Общее устройство

Автомобильный генератор - электрическая машина, преобра-
зующая механическую энергию в электрический ток В автомо-
биле генератор используется для зарядки АКБ и питания элек-
трооборудования при работающем двигателе. В качестве автомо-
бильного генератора применяется генератор переменного тока

Генератор располагается, как правило, в передней части дви-
гателя и приводится от коленчатого вала. На гибридных автомо-
билях генератор выполняет функции стартера, или стартера-ге-
нератора

Различают два типа конструкций автомобильных генера
торов, традиционную и компактную Помимо геометрических
размеров, данные конструкции имеют отличия в компоновке
вентилятора, устройстве корпуса, приводного шкива, выпрями
тельного узла Устройство генератора показано на рисунке 3 8

Основное предназначение ротора — создание путем враще
ния магнитного поля Для этого на валу ротора находится обмот
ка возбуждения, помещенная в две полюсные половины Каж
дая из полюсных половин имеет по шесть выступов - клювов
На валу ротора расположены два контактных кольца Через них
и щетки осуществляется питание обмотки возбуждения Коль
ца, как правило, изготавливаются из меди, реже стали или ла
Рис, 3.8. Устройство автомобильного генератора
1 - поджимная втулка; 2 — втулка; 3 - буферная втулка,
4 — задняя крышка; 5 — винт крепления выпрямительного

блока, б- выпрямительный блок, 7 - вентиль (диод),
S — задний подшипник; 9 — контактные кольца,
10 - вал ротора, И - детки, 12— вывод «30», 13 — щеткодержатель.

14 - вывод «67», 15 — штекер нулевого провода,
16 - шпилька крепления генератора, 17 — крыльчатка

вентилятора, 1S — шкив; 19 — пластины, 20 — кольцо,
21 — передний подшипник, 22 — обмотка возбуждения
ротора, 23 — ротор, 24— обмотка статора,

25 — статор, 26 — передняя крышка

В зависимости от конструкции на валу ротора размещают
ся одна или две крыльчатки вентилятора, а также закрепляется
ведомый приводной шкив. Подшипниковый узел ротора пред
ставлен двумя шариковыми необслуживаемыми подшипниками
На валу со стороны контактных колец также может устаиавли
ваться роликовый подшипник.
Статор служит для создания переменного электрическо
го тока Конструктивно он объединяет металлический сердеч
ник и обмотку Сердечник набирается из стальных пластин
Для навивки обмоток в сердечнике выполнено 36 пазов В пазах
укладываются три обмотки, образующие трехфазное соединение

В корпусе размещается большинство конструктивных эле
ментов генератора Корпус представляет собой две крышки пе
реднюю (со стороны приводного шкива) и заднюю (со стороны
контактных колец) Крышки стянуты друг с другом при помощи
болтов Крышки изготавливаются, как правило, из алюминие
вого сплава легкого, немагнитного и легко рассеивающего те
пло На поверхности крышек выполнены вентиляционные окна,
а также две (двухлапное крепление генератора) или одна (одно-
лапное крепление генератора) крепежные лапы

Щеточный узел обеспечивает передачу тока возбуждения
на контактные кольца Узел включает две графитные щетки, пру-
жины, их прижимающие, и щеткодержатель. На современных ге-
нераторах щеткодержатель объединен с регулятором напряжения
в единый неразборный узел

Выпрямительный блок служит для преобразования синусои-
дального напряжения, вырабатываемого генератором, в напря-
жение постоянного тока бортовой сети автомобиля Выпрями-
тельный блок представляет собой пластины, выполняющие роль
теплоотводов, на которых смонтированы диоды Блок содержит
шесть силовых полупроводниковых диодов, один на «положи-
тельный», другой на «отрицательный» вывод генератора и по два
на каждую фазу

Привод генератора осуществляется посредством ремен
ной передачи и обеспечивает вращение ротора со скоростью, в
2 3 раза превышающей частоту вращения коленчатого вала
В зависимости от конструкции генератора в передаче использует
ся клиновый или поликлиновый ремень.

На АТС может устанавливаться индукторный (бесщеточный)
генератор, который имеет ротор, представляющий собой набор
спрессованных тонких пластин из трансформаторного желе
за (ротор из магнитомягкой пассивной ферромассы), а обмот
ка возбуждения помещена на статоре. Электродвижущую силу
в индукторном генераторе получают путем изменения магнитной
проводимости воздушного зазора между ротором и статором
178
Принцип действия генератора

При повороте клкма в заике заж игания ток от АКБ через щет
ки и контактные кольца поступает на обмотку возбуждения
(рис 3 9) В обмотке, расположенной в роторе и окруженной сис
темой полюсов (полюсных боковин), наводится магнитное поле

Рис. 3.9 Схема вентильного генератора.

1 — обмотка якоря; 2 — статор, 3 — ротор, 4 — обмотка возбуждения,
5 — щетки; б - контактные кольца; 7 - выпрямители,

В+ - плюсовая клемма АКБ, В---минусовая клемма АКБ

Обмотка статора, в которой вырабатывается электрический
ток, уложена в пазы неподвижного магнитопровода статора и со-
стоит из трех независимых обмоток фаз. Наиболее распростра-
ненные автомобильные генераторы имеют 36 пазов В каждой
обмотке фаз имеется по шесть катушек, включенных последова-
тельно

С вращением коленчатого вала двигателя начинает вращаться
ротор генератора Магнитное поле ротора пронизывает обмотки
статора, на выводах которых возникает переменное напряжение
При этом у катушек обмоток фаз статора последовательно нахо
дятся то северный N, то южный S полюса ротора, а магнитный
поток изменяется по величине, что по закону Фарадея достаточ
но для появления на выводах обмоток фаз переменного электри
ческого напряжения Частота напряжения f связана с частотой
вращения пр ротора и числом пар полюсов р ротора простым со
отношением
При достижении определенной частоты вращения генератор
переходит в режим самовозбуждения, т е. обмотка возбуждения
запитывается непосредственно от генератора

Выпрямитель генератора преобразует переменное напряже
ние в напряжение постоянного тока В таком состоянии гене
ратор обеспечивает требуемый ток для зарядки АКБ и питания
потребителей

Генератор через проводку связан с регулятором напряжения,
который предназначен для поддержания напряжения генератора
в определенных пределах Современные генераторы оснащаются
полупроводниковыми электронными (интегральными) регулято
рами напряжения

Стабилизация напряжения, необходимая при изменении час-
тоты вращения коленчатого вала двигателя и нагрузки, осуще-
ствляется автоматически за счет воздействия на ток в обмотке
возбуждения Регулятор управляет частотой импульсов тока и их
продолжительностью

Регулятор напряжения осуществляет изменение напряжения,
подводимого для зарядки АКБ, в зависимости от температуры
воздуха Это называется термокомпенсацией напряжения Чем
ниже температура воздуха, тем большее напряжение подводится
к АКБ

Все регуляторы напряжения работают по единому принципу
Напряжение генератора определяется тремя факторами частотой
вращения ротора, силой тока, отдаваемого генератором в нагру-
зку, величиной магнитного потока, создаваемого током обмотки
возбуждения Чем выше частота вращения ротора и меньше на-
грузка на генератор, тем выше напряжение генератора Увеличе-
ние силы тока в обмотке возбуждения увеличивает магнитный
поток и с ним напряжение генератора Снижение тока возбу
ждения уменьшает напряжение. Регуляторы напряжения стаби
лизируют напряжение изменением тока возбуждения Если на
пряжение возрастает или уменьшается, регулятор соответственно
уменьшает или увеличивает ток возбуждения и вводит напряже
ние в нужные пределы Блок схема регулятора напряжения пред
ставлена на рисунке 310 Регулятор содержит измерительный
элемент, элемент сравнения и регулирующий элемент Измери
тельный элемент воспринимает напряжение генератора Ua и пре
образует его в сигнал 14», который в элементе сопоставляется
с эталонным значением
Рис 310 Блок схема регулятора напряжения
1 - элемент сравнения; 2 — регулирующий элемент,
3 - генератор, 4- регулятор; 5- измерительный элемент

Если величина отличается от эталонной величины
на выходе измерительного элемента появляется сигнал Uo, ко-
торый активизирует регулирующий элемент, изменяющий ток
в обмотке возбуждения так. чтобы напряжение генератора верну-
лось в заданные пределы Таким образом, к регулятору напряже-
ния обязательно должно быть подведено напряжение генератора
или напряжение из другого места бортовой сети, где необходима
его стабилизация, например от АКБ, а также подсоединена об-
мотка возбуждения генератора Чувствительным элементом элек-
тронных регуляторов напряжения является входной делитель на-
пряжения С входного делителя напряжение поступает на эле-
мент сравнения, где роль эталонной величины играет обычно
напряжение стабилизации стабилитрона. Стабилитрон не про-
пускает через себя ток при напряжении ниже напряжения стаби-
лизации и пробивается, т. е. начинает пропускать через себя ток,
если напряжение на нем превысит напряжение стабилизации
Напряжение на стабилитроне остается при этом практически
неизменным Ток через стабилитрон включает электронное реле,
которое коммутирует цель возбуждения таким образом, что ток
в обмотке возбуждения изменяется в нужную сторону Принцип
работы регулятора напряжения показан на рисунке 3 И

Напряжение к стабилитрону VD1 подводится от вывода Д
генератора через делитель напряжения на резисторах Л1, R2

Пока напряжение генератора невелико и на стабилитроне
оно ниже напряжения стабилизации, стабилитрон закрыт, ток
через него, а следовательно, и в базовой цепи транзистора КП
не протекает, транзистор УП закрыт В этом случае ток через ре
зиcrop R6 от вывода Д поступает в базовую цепь транзистора VT2
Он открывается Через его переход эмиттер коллектор начинает
протекать ток в базе транзистора VT3, который тоже открывает
ся При этом обмотка возбуждения генератора оказывается под
ключена к цепи питания через переход эмиттер коллектор УТЬ

Рис 311 Схема электронного регулятора напряжения
2 - генератор; 2 — регулятор

Если напряжение генератора возрастает, увеличивается и на
пряжение на стабилитроне KD1 При достижении напряжения
стабилизации стабилитрон КМ пробивается, ток через него на
чинает поступать в базовую цепь транзистора КП, который от
крывается и своим переходом эмиттер коллектор закорачивает
вывод базы составного транзистора К72, КТЗ на корпус Состав
ной транзистор закрывается, разрывая цепь питания обмотки
возбуждения Ток возбуждения спадает, уменьшается напряже
ние генератора, закрываются стабилитрон VD2, транзистор ИИ,
открывается составной транзистор УТ2, УТЬ, обмотка возбужде
ния вновь включается в цепь питания, напряжение генератора
возрастает и процесс повторяется
182
Таким образом, регулировка напряжения генератора регу
лятором осуществляется дискретно через изменение относи
тельного времени включения обмотки возбуждения депи пита
ния Если частота вращения генератора возрастает или нагрузка
его снижается, время включения обмотки уменьшается Если
частота вращения снижается или нагрузка возрастает — увели
чивается

Диод VD2 при закрытии составного транзистора VT2, V73
предотвращает опасные всплески напряжения, возникающие из
за обрыва цепи обмотки возбуждения со значительной индуктив
ностью. Благодаря тому, что ток обмотки возбуждения замыкает
ся через этот диод, опасные всплески напряжения не происходят,
поэтому диод VD2 называется гасящим.

Сопротивление является сопротивлением жесткой обрат-
ной связи При открытии составного транзистора VT2, VT3 оно
оказывается подключенным параллельно сопротивлению R2 де-
лителя напряжения При этом напряжение на стабилитроне VD2
резко уменьшается, что ускоряет переключение схемы регуля-
тора и повышает частоту этого переключения Это благотворно
сказывается на качестве напряжения генераторной установки

Конденсатор С1 является фильтром, защищающим регулятор
от влияния импульсов напряжения на его входе Вообще кон-
денсаторы в схеме регулятора либо предотвращают переход этой
схемы в колебательный режим и возможность влияния посто-
ронних высокочастотных помех на работу регулятора, либо уско-
ряют переключения транзисторов. В последнем случае конденса-
тор, заряжаясь в один момент времени, разряжается на базовую
цепь транзистора в другой момент, ускоряя броском разрядного
тока переключение транзистора и, следовательно, снижая потери
мощности в нем и его нагрев

При неработающем ДВС замыкание контактов выключателя
зажигания >S4 позволяет току от АКБ GA через лампу HL по
ступать в обмотку возбуждения генератора. Этим обеспечивается
первоначальное возбуждение генератора Лампа при этом горит,
сигнализируя, что в цепи обмотки возбуждения нет обрыва

После запуска двигателя на выводах генератора Д и «+» по
является практически одинаковое напряжение, и лампа гаснет

Если генераторная установка при работающем ДВС не разви
вает напряжения, то лампа HL продолжает гореть, что является
сигналом об отказе генераторной установки или обрыве привод
ного ремня

Введение резистора R в генераторную установку способствует
расширению диагностических способностей лампы HL При на
личин этого резистора, если при работающем двигателе автомо
биля произойдет обрыв цепи обмотки возбуждения, лампа HL
загорится

В рассмотренной схеме регулятора напряжения частота не
реключений в цепи обмотки возбуждения изменяется по мере
изменения режима работы генератора Нижний предел этой час
тоты составляет 25 50 Гц. Однако имеется и другая разновид
ность схем электронных регуляторов, в которых частота пере
ключения строго задана. Регуляторы такого типа оборудованы
широтно-импульсным модулятором, который обеспечивает за-
данную частоту переключения Применение широтно-импульс-
ного модулятора снижает влияние на работу регулятора внеш-
них воздействий, например, уровня пульсаций выпрямленного
напряжения и т. д

Выпрямитель для трехфазной системы содержит шесть силовых
полупроводниковых диодов, три из которых соединены с выводом
«+» генератора, а другие три связаны с выводом «-» («массой»)
(рис. 312) Полупроводниковые диоды находятся в открытом состо-
янии и не оказывают существенного сопротивления прохождению
тока при приложении к ним напряжения в прямом направлении
и практически не пропускают ток при обратном направлении

Рис. 312. Выпрямитель.

1 — силовые диоды, 2 — теплоотвод, 3 — дополнительные диоды
Многие производители в целях защиты электронных узлов
автомобиля от всплесков напряжения заменяют диоды силово
го моста стабилитронами. Отличие стабилитрона от выпрями
тельного диода состоит в том, что при воздействии на него на
пряжения в обратном направлении он не пропускает ток лишь
до определенной величины этого напряжения, называемого
напряжением стабилизации. Обычно в силовых стабилитронах
напряжение стабилизации составляет 25 30 В При достижении
этого напряжения стабилитроны «пробиваются», т е начинают
пропускать ток в обратном направлении, причем в определенных
пределах изменения силы этого тока напряжение на стабилитро
не, а следовательно, и на выводе «+» генератора остается неизмен-
ным, недостигающим опасных для электронных узлов значений
Свойство стабилитрона поддерживать на своих выводах посто-
янство напряжения после «пробоя» используется и в регуляторах
напряжения Напряжения на обмотках изменяются по кривым,
близким к синусоиде, и в одни моменты времени они положи-
тельны, в другое - отрицательны Направление токов в обмотках
и выпрямителе генератора показано на рисунке 313

Рис 313 Схема работы выпрямителя

1 — первая фаза, 2 — вторая фаза, 3 — третья фаза
Если направление напряжения в фазе по стрелке, направлен
ной к нулевой точке обмотки статора, принять за положительное,
а от нее — за отрицательное, то, например, для момента времени t,
когда напряжение второй фазы отсутствует, напряжение первой
фазы положительно, а третьей — отрицательно (направление на
пряжений фаз соответствует стрелкам, показанным на рисунке)
Ток через обмотки, диоды и нагрузку протекает в направлении
этих стрелок Рассмотрев любые другие моменты времени, легко
убедиться, что в трехфазной системе напряжения, возникающего
в обмотках фаз генератора, диоды силового выпрямителя перехо
дят из открытого состояния в закрытое и обратно таким образом,
что ток в нагрузке имеет только одно направление — от вывода
«+» генераторной установки к ее выводу «-*, т е в нагрузке про-
текает постоянный (выпрямленный)ток.

Неисправности генератора

Контралтая лампа горит после пуска двигателя, стрелка
вольтметра находится в красной зоне в начале шкалы; после нажа-
тия и отпускания педали дроссельной заслонки контрольная лампа
гаснет и вольтметр показывает нормальное напряжение Основная
причина - генератор не возбуждается на малой частоте враще-
ния коленчатого вала двигателя из-за отпайки дополнительных
резисторов в монтажном блоке

Контрольная лампа горит при работе двигателя, стрелка
вольтметра находится в красной зоне в начале шкалы или посте-
пенно отклоняется в начало шкалы Основные причины

•	проскальзывание ремня привода генератора,

•	обрыв или короткое замыкание в диодах питания обмотки
возбуждения,

•	повреждение регулятора напряжения,

•	обрыв в одном или нескольких вентилях генератора,

•	короткое замыкание в отрицательных вентилях,

•	обрыв или межвитковое замыкание в обмотке статора, за
мыкание ее на «массу»,

•	короткое замыкание на «массу» выводов обмотки возбуж
дения генератора

Контрольная лампа не горит при работе двигателя, стрелка
вольтметра находится в красной зоне в начале шкалы или посте
пенно отклоняется в начало шкалы Основные причины

•	отсутствие контакта между выводами регулятора напряже
ния и щеток,
•	износ или зависание щеток,

•	окисление контактных колец,

•	повреждение регулятора напряжения,

•	короткое замыкание в положительных вентилях,

•	отпайка выводов обмотки возбуждения от контактных колец

Стрелка вольтметра находится в красной зоне в конце шкалы
при работе двигателя Основной причиной является повреждение
регулятора напряжения

Повышенная шумность при работе генератора Основные при

•	ослабление гайки шкива генератора,

•	повреждение подшипников генератора,

•	межвитковое замыкание или замыкание на «массу» обмот-
ки статора (шум генератора),

•	короткое замыкание в одном из вентилей генератора

Техническое обслуживание генератора

При ТО-1 и ТО-2 у генератора внешним осмотром прове-
ряется

•	состояние электропроводки крепление пучков проводов,
отсутствие их провисания и потертостей,

•	состояние и надежность крепления штекерных соединений,

•	затяжка гаек на силовых выводах генератора и стартера,

• натяжение ремня привода генератора.

После каждых 60 тыс. км пробега при ТО-2 также следует
• продуть генератор сжатым воздухом для удаления пыли,
• проверить при необходимости состояние щеточного узла,
перемещение щеток в гнездах щеткодержателя (оно должно быть
свободным, без заеданий), высоту щеток,

•	подтянуть при необходимости стяжные винты генератора
и гайку крепления шкива

Система запуска двигателя

Общее устройство

Система запуска двигателя предназначена для запуска дви
гателя автомобиля Система обеспечивает вращение двигателя со
скоростью, при которой происходит его запуск Пусковая часто
та вращения коленчатого вала дизельного двигателя составляет
200 250 об/мин в связи с тем, что для пуска необходимо создать
высокую температуру воздуха в конце такта сжатия и обеспе
чить хорошее качество смесеобразования У бензиновых двигате
лей пусковая частота должна быть 40 60 об/мин, чтобы обеспе
чить подачу топлива и необходимое разрежение во впускном
трубопроводе

Система запуска двигателя входит в состав электрооборудо
вания автомобиля Питание системы осуществляется постоян
ным током от АКБ

На современных автомобилях наибольшее распространение
получила стартерная система запуска, которая включает следую
щие компоненты

•	стартер с тяговым реле и механизмом привода,

•	замок зажигания,

•	комплект соединительных проводов

Стартер создает необходимый крутящий момент для вра-
щения коленчатого вала двигателя Он представляет собой элек-
тродвигатель постоянного тока и конструктивно состоит из ста-
тора (корпуса), ротора (якоря), щеток со щеткодержателем, тяго-
вого реле с втягивающей и удерживающей обмотками, а также
механизма привода с шестерней и обгонной муфтой (рис 3 14)

Тяговое реле, состоящее из втягивающей и удерживающей
обмоток, якоря, контактной пластины, обеспечивает питание об-
моток стартера и работу механизма привода. Внешнее подклю-
чение к тяговому реле осуществляется через контактные болты

Механизм привода предназначен для механической переда-
чи крутящего момента от стартера на коленчатый вал двигателя
Конструктивными элементами механизма являются рычаг при-
вода (вилка) с поводковым кольцом и демпферной пружиной, му-
фта свободного хода (обгонная муфта), шестерня привода

Система запуска, устанавливаемая на бензиновые и дизель
ные двигатели, имеет аналогичную конструкцию Для облегчения
запуска дизельных двигателей в холодное время система запуска
может оборудоваться свечами накаливания, которые подогревают
воздух во впускном коллекторе. С этой же целью на автомобилях
применяются системы предпускового подогрева

Принцип действия стартера

При повороте ключа в замке зажигания ток от АКБ посту
пает на вспомогательное реле, назначение которого предохранить
контакты замка зажигания от прохождения тока большой силы
и подгорания контактов замка, затем на контакты тягового реле
(рис 3 15) При протекании тока по обмоткам и тягового реле
происходит втягивание якоря. Якорь тяговому реле перемещает
рычаг механизма привода и обеспечивает зацепление шестерни
привода с зубчатым венцом маховика.

Рис 314. Устройство автомобильного стартера

1 — крышка со стороны привода; 2— стопорное кольцо,
3 — ограничительное кольцо; 4 — шестерня привода, 5— обгонная
муфта, 6 — поводковое кольцо, 7— резиновая заглушка, 8 — рычаг
привода, 9 — якорь реле, 10 — удерживающая обмотка тягового репе,
11 — втягивающая обмотка тягового репе, 12 — стяжной болт репе,
13 — контактная пластина, 14 — крышка реле, 15 — контактные болты,
16 — коллектор, 17 — щетка, 18 — втулка вала якоря, 19 — крышка
со стороны коллектора, 20— кожух, 21 — шунтовая катушка обмотки
статора, 22 — корпус с полюсными башмаками, 23 — винт крепления
полюса статора, 24 — якорь, 25 — обмотка якоря,
26 — промежуточное кольцо
Рис 3.15 Схема автомобильного стартера

1 - коллектор, 2 — якорь, 3 — обмотка якоря, 4 - шунтовая катушка
обмотки статора; 5- корпус с полюсными башмаками, б - обгонная
муфта, 7 - шестерня привода, S — рычаг привода; 9 — якорь реле,
10 — вспомогательное реле, 11 - замок зажигания; 12 - втягивающая
обмотка тягового реле; 13 - удерживающая обмотка тягового реле,

14 - контактная пластина, 13 — контактные болты,

16 - АКБ, П — щетка

При движении якорь также замыкает контакты болтов,
от чего происходит питание током обмоток статора и якоря
Ток от АКБ поступает напрямую через контактную пластину
на шунтовую обмотку, намотанную на полюсные башмаки кор-
пуса От обмотки ток поступает на щетки, от них — на коллектор
и далее на обмотку якоря В результате взаимодействия возни
кающих магнитных полей якоря и статора вал якоря начинает
вращаться, поворачивая шестерню привода Шестерня привода
входит в зацепление с венчиком маховика, который поворачивает
коленчатый вал, а он, через коленчатый вал, соединенный с ма
ховиком, приводит в движение поршни, и двигатель запускается
Для того, чтобы шестерня привода точно вошла в зацепление
с венчиком маховика, вал стартера, который приводит во враще
ние шестерню привода, выполняют со спиральными шлицами
Если зубы шестерни не точно входят в зацепление с зубчатым
венчиком, шестерня проворачивается на шлицах вала до полного
зацепления с венчиком
Как только происходит запуск двигателя, частота вращения
коленчатого вала резко возрастает, что может привести к выбро
су обмоток якоря под действием большой центробежной силы
и поломке стартера Для предотвращения поломки срабатывает
обгонная муфта, которая отсоединяет стартер от двигателя

Наибольшее распространение получили бесшумные в работе
и технологичные роликовые муфты свободного хода, способные
при небольших размерах передавать большие крутящие моменты
Роликовые муфты малочувствительны к загрязнению, не требу
ют ухода и регулирования в эксплуатации

При включении стартера наружная ведущая обойма муфты
свободного хода вместе с якорем поворачивается относительно
неподвижной еще ведомой обоймы (рнс. 3 16) Ролики под дей-
ствием прижимных пружин и сил трения между обоймами и ро-
ликами перемещаются в узкую часть клиновидного простран-
ства, и муфта заклинивается Вращение от вала якоря наружной
ведущей обойме муфты передается шлицевой втулкой После
пуска двигателя частота вращения ведомой обоймы с шестерней
превышает частоту вращения ведущей обоймы, ролики перехо-
дят в широкую часть клиновидного пространства между обойма-
ми, поэтому вращение от венца маховика к якорю стартера не пе-
редается (муфта проскальзывает» При этом вал стартера может
продолжать вращаться

Рис 3 16 Обгонная муфта роликового типа

1 — шестерня привода, 2 — наружная ведущая обойма муфты,
3 — выемки роликов, 4 — ролик, 5— ведомая обойма с шестерней
привода, б — пружина, а — направление вращения

При повороте ключа в замке зажигания стартер останав
ливается Возвратная пружина тягового реле перемещает якорь,
который, в свою очередь, возвращает механизм привода в исход
ное положение В целях снижения общей массы и уменьшения
расхода такого дорогостоящего материала, как медь, применяют
стартеры с понижающими редукторами.

Редукторы, встраиваемые в стартеры, разделяют на три ос
новных типа

•	цилиндрический с внешним зацеплением,

•	цилиндрический с внутренним зацеплением,

•	планетарный

Редукторы выполняются одноступенчатыми с прямозубыми
шестернями

Конструкция стартера с цилиндрическим редуктором с внеш
ним зацеплением, который расположен в корпусе, представлена
на рисунке 3 17 Преимуществом цилиндрического редуктора
с внешним зацеплением является технологичность изготовления
его зубчатых колес. К недостаткам относится увеличение высоты
стартера по сравнению со стартерами без редуктора из-за смеще-
ния осей стартерного электродвигателя и привода на 30 50 мм
Появление радиальной нагрузки на якорь электродвигателя тре-
бует применения подшипников качения

Рис 317 Стартер со встроенным цилиндрическим
редуктором с внешним зацеплением

1, 14 — пружинные шайбы, 2 — стяжной болт, 3 — крышка со стороны
коллектора, 4, 13 — гайки, 5 — стопорная шайба, 6, 25 — подшипники,
7 — якорь в сборе, 8 — корпус, 9 — перемычка, 10 — гайка контактного
болта тягового реле, 11 — тяговое реле, 12 — шайба, 13, 22, 27,

30 — уплотнительные кольца, 16 — рычаг в сборе, 17 — ось рычага,
W — шестерня привода, 19 — упорная шайба, 20 — регулировочная
шайба, 21, 26 — винты, 23 — корпус редуктора в сборе, 24 — кольцо,
28 — регулировочная прокладка, 29 — крышка подшипника
В стартере с цилиндрическим редуктором с внутренним за
цеплением, смещение осей электродвигателя и привода меньше,
что облегчает компоновку стартера на двигателе Недостатками
являются повышенная сложность изготовления зубчатых колес,
наличие радиальной нагрузки на вал электродвигателя

Неисправности стартера

При включении стартера тяговое реле не срабатывает, якорь
не вращается Основные причины:

•	неисправность или полное разряжение АКБ,

•	сильное окисление полюсных выводов АКБ и наконечни
ков проводов,

•	слабая затяжка наконечников;

•	отсоединение или обрыв провода тягового реле со стороны
стартера или выключателя зажигания.

•	межвитковое замыкание в обмотке тягового реле стартера,
обрыв или замыкание ее на «массу»;

•	неисправность контактной части выключателя зажигания,

•	заедание якоря тягового реле

При включении стартера тяговое реле срабатывает, но якорь
не срабатывает или вращается недостаточно интенсивно Основ-
ные причины

•	разряжение АКБ,

•	окисление полюсных выводов АКБ и наконечников соеди-
нительных проводов,

•	ослабление затяжки крепления наконечников проводов,

•	окисление контактных болтов тягового реле стартера,

•	окисление наконечников проводов и ослабление их кре-
пления на контактных болтах тягового реле стартера,

•	подгорание коллектора,

•	зависание щеток или их большой износ,

•	обрыв в обмотке статора или якоря,

•	замыкание между пластинами коллектора, межвитковое
замыкание в обмотках якоря или статора либо замыкание их
на «массу»,

•	замыкание изолированного щеткодержателя плюсовой
щетки на «массу»

При включении стартера якорь вращается, а коленчатый вал
двигателя не прокручивается Основные причины

•	пробуксовка муфты свободного хода,
•	поломка рычага выключения муфты или выскакивание его

•	поломка поводкового кольца муфты или буферной пру
жины,

•	заедание или тугое перемещение привода на винтовой на
резке вала якоря стартера

Повышенный шум стартера при вращении якоря Основные
причины

•	чрезмерный юное втулок подшипников или шеек вала
якоря,

•	ослабление крепления стартера,

•	поломка крышки со стороны привода,

•	ослабление крепления полюса в корпусе стартера (якорь
задевает при вращении за полюс);

•	повреждение зубьев шестерни привода или венца маховика
двигателя

Стартер не отключается после пуска двигателя Основные
причины

•	заедание рычага привода.

•	заедание привода на валу якоря стартера или слипание
контактов тягового реле,

•	ослабление или поломка возвратных пружин муфты сво-
бодного хода либо тягового реле стартера,

•	заедание якоря тягового реле,

•	неисправность контактной части выключателя,

•	поломка возвратной пружины выключателя зажигания

Проверка технического генератора, реле-регулятора и старте-
ра осуществляется с помощью тестеров и специальных стендов

Техническое обслуживание стартера

ТО-1: заключается в периодической подтяжке креплений
проводов и очистке наружных поверхностей от загрязнений

ТО-2:

•	через каждые 45 60 тыс км пробега необходимо снимать
стартер с автомобиля и зачищать коллектор, проверять износ ще
ток (9 14 мм) и при необходимости заменять их новыми, предва
рительно притерев к коллектору,

•	одновременно очищать и смазывать моторным маслом
винтовые шлицы вала якоря, втулки обеих крышек и шестерню,

•	смазывать поводковое кольцо привода стартера консис
тентной смазкой «Литол 24»
Система зажигания

Система зажигания предназначена для воспламенения то
пливно воздушной смеси бензинового двигателя Воспламене
ние смеси происходит от искры, поэтому другое наименование
системы искровая система зажигания.

В зависимости от способа управления процессом зажигания
различают следующие типы систем зажигания

•	контактная,

•	бесконтактная (транзисторная),

•	электронная

Сжатая рабочая смесь в цилиндре двигателя зажигается
электрическим разрядом - искрой, образующейся между элек-
тродами свечи зажигания

Для образования электрического разряда в условиях сжатой
рабочей смеси необходимо напряжение не менее 12 16 кВ

Преобразование тока низкого напряжения в ток высокого
напряжения и распределение его по цилиндрам двигателя осу-
ществляется приборами батарейного зажигания Система бата-
рейного зажигания состоит из источников тока низкого напря-
жения, катушки зажигания, прерывателя-распределителя, свечей
зажигания, включателя зажигания (замка зажигания) и проводов
низкого и высокого напряжений (рис. 3.18)

Рис 3 18 Контактная батарейная система зажигания

1 — АКБ, 2 — генератор, 3 — замок зажигания (включатель),
4 — первичная обмотка, 5 — вторичная обмотка, б — провод высокого
напряжения, 7— свечи зажигания, 8 — распределитель, 9— прерыватель
распределитель, 10— кулачок с выступом, 11 — прерыватель
В системе батарейного зажигания имеются две цепи низко
го и высокого напряжения. Цепь низкого напряжения питается
от АКБ или генератора В эту цепь кроме источников тока после
довательно включены включатель зажигания, первичная обмотка
катушки зажигания и прерыватель

Цепь высокого напряжения состоит из вторичной обмотки ка
тушки зажигания, распределителя, проводов высокого напряжения,
свечей зажигания Образование тока высокого напряжения в катуш
ке зажигания основано на принципе электромагнитной индукции
При вклиненном выключателе зажигания и замкнутых контактах
прерывателя ток от АКБ или генератора поступает на первичную
обмотку катушки зажигания, вследствие чего вокруг нее образует
ся магнитное поле. При размыкании контактов прерывателя ток
в первичной обмотке катушки зажигания и магнитный поток вок-
руг нее исчезают Исчезающий магнитный поток пересекает витки
вторичной и первичной обмоток катушки зажигания и в каждом
из них возникает небольшая ЭДС Благодаря большому числу вит-
ков вторичной обмотки, последовательно соединенных между со-
бой, обшее напряжение на ее концах достигает 20...35 кВ

От катушки зажигания через провод высокого напряжения,
распределитель и провода ток высокого напряжения поступает
к свечам зажигания, в результате чего между электродами свечей
возникает искровой разряд, зажигающий рабочую смесь

ЭДС самоиндукции, возникающая в первичной обмотке ка-
тушки зажигания, достигает 200 300 В, что вызывает появление
искрообразования между контактами прерывателя Для предо-
твращения этого явления параллельно контактам прерывателя
установлен конденсатор, который образует совместно с первич
ной обмоткой колебательный контур, что позволяет получить
многократное перераспределение энергии между катушкой за
жигания и конденсатором Эти колебания приводят к тому,
что между электродами свечи образуется череда искр, которая
создает электрическую дугу.

В контактной системе зажигания управление накоплением
и распределение электрической энергии по цилиндрам осуще
ствляется механическим устройством — прерывателем распреде
лителем Дальнейшим развитием контактной системы зажигания
является контактная транзисторная система зажигания, в пер
вичной цепи катушки зажигания которой применен транзистор
ный коммутатор
Кроме описанной, ранее применялись также бесконтактные
системы зажигания с датчиком Холла и индукционной катушкой

Компоненты системы зажигания

Катушка зажигания. Служит для преобразования тока низко
го напряжения в ток высокого напряжения Типичная конструк
дня катушки для автомобильного двигателя показана на рисун
ке 3 19 На сердечник, набранный из тонких железных пластин,
наматывается из тонкой проволоки вторичная обмотка с боль
шим числом витков, а на нее первичная обмотка с малым числом
витков Для уменьшения зависимости напряжения во вторич
ной обмотке от частоты вращения коленчатого вала двигателя
в первичную обмотку могут включать дополнительный резистор
в виде проволочной спирали из низкоутлеродистой стали

Рис 319 Катушка зажигания

а — конструкция, б — схема, 1 — изолятор, 2 — корпус,
3 — изоляционная бумага, 4 — первичная обмотка, 5 — вторичная
обмотка, б — изоляция между обмотками, 7 — клемма вывода первичной
обмотки, 8 — контактный винт, 9 — центральная клемма, 10 — крышка,
11 — клемма вывода первичной и вторичной обмотки, 12— пружина
центральной клеммы, 13 — каркас вторичной обмотки, 14 — наружная
изоляция первичной обмотки, 15— скоба крепления катушки,
16 — наружный магнитопровод, 17 — сердечник
Катушка зажигания представляет собой высоковольтный
импульсный повышающий трансформатор системы зажигания
ДВС, первичная обмотка которого имеет сравнительно неболь
шое количество витков толстого провода и рассчитана на им
пульсы низкого напряжения 12 В Вторичная обмотка выло
лнена из тонкого провода с большим количеством витков,
благодаря чему во вторичной обмотке создается высокое импуль
слое выходное напряжение до 25 000 35 000 В В зависимости
от типа и назначения катушки число витков лежит в пределах
180 330 — для первичной и 18 000 26 000 — для вторичной об
моток Соответственно диаметр провода первичной обмотки -
0,53 0,86 мм, а вторичной — 0,070...0,095 мм Коэффициент тран
сформации - 55 100.

Высокое напряжение от катушки зажигания с помощью высо-
ковольтного кабеля подается на распределитель, а от него с помо-
щью высоковольтных проводов напряжение распределяется по све-
чам зажигания или сразу на свечу в статической системе зажига-
ния Высокое напряжение обеспечивает искру между электродами
свечи, тем самым воспламеняя топливо-воздушную смесь

Через первичную обмотку катушки зажигания протекает по-
стоянный ток. Когда поршень подходит к ВМТ, цепь первич-
ной обмотки разрывается размыканием контактов прерывателя
или с помощью электронных (транзисторных или тиристорных)
ключей, управляемых с помощью датчика Холла, индуктивного
или иного датчика Разрыв цели в статических системах зажига-
ния осуществляется электронным блоком управления

Прерыватель-распределитель. Состоит из прерывателя и ра
определителя, установленных в одном общем корпусе (рис 320)
Распределитель зажигания обеспечивает замыкание и размыкание
цепи тока низкого напряжения и распределение по цилиндрам
двигателя тока высокого напряжения. В корпусе распределителя
также установлен вал привода кулачка прерывателя, токоразнос
ная пластина распределителя и центробежный регулятор, автома
тически изменяющий угол опережен ня зажигания в зависимости
от частоты вращения коленчатого вала двигателя При вращении
вала кулачок размыкает контакты прерывателя, что вызывает
прерывание напряжения в первичной обмотке катушки зажита
ния и возникновение высокого напряжения во вторичной обмот
ке катушки зажигания
Рис. 3.20. Прерыватель-распределитель

а — компоненты прерывателя-распределителя, б — центробежный
регулятор, в — схема работы центробежного регулятора, г — положение
мембраны вакуумного регулятора при позднем зажигании,
д — положение мембраны вакуумного регулятора при раннем
зажигании, 1 — крышка, 2— токоразносная пластина (ротор),

3 — пластина неподвижного контакта, 4 — рычажок, 5 — контакты,
б, 12, 25 — пружины, 7 — неподвижный диск, 8 — кулачок, 9 — вал,
10 — грузик, 11 — пластина грузиков, 13 — корпус, 14, 18 — нижняя
и верхняя пластины октан корректора, 15 — втулка, 16 — штифт,
17 — гайки, 19 — масленка, 20— вакуумный регулятор, 21 — тяга,
22 — ось грузика, 23 — пластина, 24 — стопорное кольцо,

26 — подвод разрежения, 27 — мембрана, 28— тяга, 29 — подвижной диск
При рассмотрении рабочего цикла двигателя условно при
пято, что воспламенение рабочей смеси в цилиндре происходит
при положении поршня в ВМТ Скорость сгорания смеси в ци
линдре двигателя очень велика, но все же на сгорание необходи
мо определенное время Если рабочую смесь воспламенять в мо
мент нахождения поршня в ВМТ (позднее зажигание), то она
сгорает при увеличивающемся объеме, что приведет к перегреву
двигателя и снижению его мощности и экономичности Если
смесь сгорает до прихода поршня в ВМТ (раннее зажигание),
то также нарушается нормальная работа двигателя образующие
ся газы давят на поднимающийся поршень и он получает «об
ратный удар» Следовательно, смесь необходимо воспламенить
до прихода поршня в ВМТ (в конце такта сжатия) с некоторым
опережением Опережение зажигания устанавливают с таким
расчетом, чтобы к началу рабочего хода почти вся смесь успела
сгореть и давление газов на поршень было наибольшим

Углам опережения зажигания называют угол, на который кри-
вошип коленчатого вала не доходит до ВМТ в момент появления
искры между электродами свечи зажигания Наивыгоднейший
угол опережения зажигания зависит от соотношения между час-
тотой вращения коленчатого вала и скоростью сгорания смеси
данного состава С возрастанием частоты вращения коленчатого
вала угол опережения зажигания необходимо увеличить, так
как повышается скорость движения поршней и остается меньше
времени на горение смеси Продолжительность периода сгорания
смеси зависит от скорости распространения фронта пламени
во время горения, которая не превышает 35 м/с На скорость
распространения фронта пламени влияют состав смеси и ее тур
булентносгь, форма камеры сгорания, диффузия (проникло
вение) активных центров в свежую смесь, конвекция (перенос
теплоты) в верхнюю часть камеры сгорания и другие факторы
Поэтому чем выше скорость сгорания смеси, тем меньше должен
быть угол опережения зажигания.

Для изменения угла опережения зажигания в прерывате
лях распределителях применяют центробежные и вакуумные ре
гуляторы опережения зажигания.

Вместе с валом вращаются токоразносная пластина и цент
робежный регулятор Грузики центробежного регулятора уста
новлены на осях опорной пластины, которая связана с кулачком
прерывателя По мере увеличения частоты вращения вала распре
200
делителя зажигания под действием центробежных сил грузики
расходятся, упираются в пластину, преодолевают сопротивление
пружин и поворачивают кулачок прерывателя относительно вала,
изменяя угол опережения зажигания.

Вакуумный регулятор изменяет угол опережения зажигания
в зависимости от нагрузки двигателя, т е от степени открытия
дроссельной заслонки Вакуумный регулятор состоит из корпу
са и крышки, между которыми зажата мембрана, соединенная
тягой с подвижным диском прерывателя. Пружина действует
на мембрану и через тягу повертывает подвижный диск по на
правлению вращения кулачка, что соответствует позднему за
жиганию (рис 3 20, а). При уменьшении нагрузки на двигатель
дроссельную заслонку прикрывают, и разрежение во впускном
трубопроводе и в полости корпуса, передающееся через трубку
подвода разрежения, увеличивается Под действием разности
давлений мембрана, преодолевая силу сопротивления пружины,
перемещается в правую (по схеме) сторону В этом случае тяга
поворачивает диск прерывателя в сторону, противоположную на-
правлению вращения кулачка, и контакты размыкаются раньше
(рис 3 20, д) Таким образом утол опережения зажигания увели-
чивается Одновременная и независимая работа центробежного
и вакуумного регуляторов обеспечивает установку наивыгодней-
шего угла опережения зажигания с учетом как частоты вращения
коленчатого вала, так и нагрузки двигателя

Крышка распределителя зажигания имеет центральный
электрод, связанный с катушкой зажигания проводами высокого
напряжения, которые имеют распределенные по длине сопротив-
ления для уменьшения радиопомех, создаваемых системой зажи-
гания Боковые электроды связаны со свечами зажигания

Свеча зажигания. Предназначена для воспламенения рабочей
смеси в камере сгорания двигателя (рис 3 21) В стальном корпу
се, имеющем резьбу для крепления свечи в головке блока, усга
новлен и завальцован керамический изолятор По оси изолятора
при его формовке залажен центральный электрод

Высокие температуры искрообразования приводят к частич
ному расплавлению и выпариванию материала электродов, поэто
му центральные электроды изготавливаются из никелевого сила
ва с добавками хрома, марганца и кремния Наряду с никелевы
ми сплавами используются также сплавы серебра и платины, так
как они незначительно обгорают и хорошо отводят тепло
Рис. 3.21. Свеча зажигания:

а - устройство; б - горячая свеча; в - холодная свеча,
1 - центральный электрод; 2 - боковой электрод; 3 - тепловой конус
(юбка), 4 — медно-асбестовая шайба, 5 - медная шайба, б — корпус
свечи, 7 - уплотняющий порошок, 8 — изолятор; 9 - стержень
центрального электрода, 10 — стопорная пружина; 11 - контакт,
12- подавительный резистор, 13 — контактная пружина, 14- вывод,
15- корпус наконечника, 16- контактная тайка, 17- изолятор
свечи, 18- резистор (токопроводящий стеклогерметик)

Центральный электрод соединяется с контактным стержнем
через резистор Применение резистора обусловлено необходи
мостыо защиты электронного оборудования двигателя от помех,
возникающих при искрообразовании Резистор представляет со
бой токопроводящую стекломассу, которой заливается промежу
ток между электродом и стержнем-

Боковой электрод приварен к нижнему торду корпуса
В зазоре между центральным и боковым электродами происхо
дит искровой разряд, воспламеняющий рабочую смесь в ка
мере сгорания На работающем двигателе свеча контактирует
с продуктами сгорания при температуре до 2500 °C и давлении
5 б МПа, что может привести к перегреву изолятора и элек
тродов и возникновению калильного зажигания Охлаждаются
202
центральный электрод и изолятор свечи в результате передачи
теплоты по материалу изолятора, поэтому температура этих эле
ментов определяется теплопроводностью материала изолятора,
которая не должна превышать 850 900 °C, и его размерами

В то же время температура этих элементов свечи не долж
на снижаться настолько, чтобы на них происходило отложение
нагара (400 500 °C). Для изготовления изоляторов применяют
керамические материалы на основе А12О3 (синоксаль, борко
рунд, уралит) Свеча зажигания должна быть герметичной, так
как в случае прорыва газов может произойти перегрев изолятора
и, как следствие, возникнет калильное зажигание Герметизация
производится термоцементом, тальком, сгеклогерметиком

Способность свечи работать на двигателе без возникнове-
ния калильного зажигания оценивают ее калильным числом
Калильное число - это величина, пропорциональная среднему
индикаторному давлению, при котором во время работы свечи
на специальной моторной установке возникает калильное зажи-
гание вследствие перегрева изолятора и электродов В настоящее
время для автомобильных двигателей выпускают свечи с калиль-
ными числами 8, И, 14, 17, 20, 23, 26

Высоковольтные провода. Должны подводить энергию от
катушки к распределителю и от него к свечам без потерь, обла-
дать высокими изолирующими свойствами, механической проч-
ностью, стойкостью к кислотам, маслам и бензину, не создавать
помех работе электронных приборов (радио, телевидение, элек-
тронное управление автомобилем и др).

По виду проводящего элемента применяют провода трех
видов медный многожильный, углеволокно, ферромагнитный
силикон с проволочным сопротивлением Провода первых двух
видов работают с дополнительными сопротивлениями, подав
ляющими помехи Эти сопротивления установлены или в на
конечнике свечи или в самой свече (в маркировке такой свечи
есть буква J?) Маркировка этих проводов ПВВ, ПВРВ, ППОВ,
ПВЗС Провода с распределенными параметрами типа ПВВП,
ПВППВ имеют токопроводящую систему из неметаллическо
го материала или слоя ферропласта с намотанной на него то
копроводящей проволокой Они обладают помехоподавляющи
ми свойствами
Статические системы зажигания

Контактные и бесконтактные системы зажигания в настоя
щее время имеют ограниченное применение Им на смену при
ходят системы зажигания четвертого поколения системы с элек
тронно вычислительными устройствами управления и без вы
соковольтного распределителя энергии по свечам в выходном
каскаде, или статические системы зажигания Такие системы
принято подразделять на электронные аналоговые и электрон
ные микропроцессорные (цифровые).

В электронных аналоговых системах основной сигнал зажи
гания формируется с применением время импульсного способа
преобразования информации от входных датчиков Это значит,
что контролируемый процесс задается временем его протекания
с последующим преобразованием времени в длительность элек-
трического импульса Таким образом, в электронных аналоговых
системах электронный блок управления содержит электронный
хронометр и управляется аналоговыми сигналами

В электронной микропроцессорной системе для формирования
сигнала зажигания применяется аналого-цифровое преобразова-
ние, обработка информации в цифровом виде с последующим
обратным цифроаналоговым преобразованием, при котором
формируется не только угол опережения зажигания, но и время
накопления магнитной энергии в катушке зажигания

В отличие от электронной аналоговой, микропроцессор-
ная система зажигания работает по заранее заданной для дан-
ного ДВС программе управления, которая при необходимости
может быть скорректирована в процессе эксплуатации, поэтому
в вычислителе микропроцессорной системы зажигания имеется
электронная память (постоянная и оперативная)

Компонентный состав современной статической системы за
жигания показан на рисунке 3.22

Применение электронных систем зажигания позволяет соз
дать систему постоянной энергии для двигателей, работающих
на бедной смеси во всем диапазоне режимов их работы Важным
фактором, предопределяющим применение таких систем, стано
вится приближение опережения зажигания к порогу начала де
тонации чем ближе работа диагателя к этому порогу, тем выше
его мощность
Рис 3 22 Статическая система зажигания

1 - свеча зажигания, 2- индуктивный датчик, 3 - датчик детонации,
4 — зубчатый диск; 5 - датчик температуры охлаждающей жидкости,
б- катушка зажигания, 7-датчик положения дроссельной
заслонки, S — блок управления, 9 — замок зажигания, 10 - АКБ

Системы зажигания с индивидуальными катушками

В современных электронных и микропроцессорных системах
зажигания широко используются выходные каскады с индиви-
дуальными катушками зажигания для каждой свечи в отдельно-
сти (рис 3 23) В объединенный блок на катушки могут устанав-
ливаться силовые транзисторы Это делается с целью разгрузки
контроллера от множества выходных каскадов.

Рис 3 23 Блок свеча — катушка зажигания:
1 — втулка болта крепления, 2 — радиатор
выходного каскада, 3 — электронный блок,
4 — сердечник катушки зажигании,
5 — первичная обмотка, б — замыкающий
магнито пр овод, 7 — демпфирующая шайба,
S — помехогасящий резистор,
9 — силиконовый изолятор,
10 — вторичная обмотка
Электронная система зажигания обычно комбинируется с
системой электронного управления впрыском топлива (систе
ма Motronie), устройством контроля детонации двигателя и др,
что дает возможность использовать датчики и (или) сигналы
от других узлов автомобиля в более чем одной системе управления

Основные преимущества системы зажигания Motronie

•	индивидуальное статическое распределение высокого на
пряжения по свечам зажигания,

•	катушки зажигания с заземленной вторичной обмоткой,

•	все входные датчики (датчик Холла, датчик частоты вра
щения коленчатого вала, датчик температуры ДВС, датчики
дроссельной заслонки, датчик детонации) - это формирователи
электрических сигналов из неэлектрических воздействий бес-
контактного принципа действия Аналоговые сигналы от этих
датчиков преобразуются в контроллере в цифровые сигналы,

•	селективная коррекция утла опережения зажигания по де-
тонации (в каждом цилиндре в отдельности),

•	отключение цилиндров ДВС при перебоях в искрообразо-
вании,

•	защита дорогостоящих компонентов двигателя - кислород-
ного датчика и каталитического нейтрализатора от повреждений,

•	наличие в контроллере функций самодиагностики и резер-
вирования,

•	вычисление утла опережения зажигания на основании дан-
ных, поступающих в микропроцессор, в соответствии с картой
углов опережения зажигания, которая хранится в памяти про-
цессора

Неисправности системы зажигания

Согласно статистическим данным, большая часть неисправ
ностей электрооборудования приходится на систему зажигания
При этом в 80 % случаев они являются причиной увеличения
расхода топлива, снижения мощности двигателя и повышенного
выброса одного из токсичных компонентов ОГ — углеводородов

Двигатель не запускается Основные, причины

•	непрохождение тока через контакты прерывателя загряз
нение или пригорание контактов прерывателя, образование бу
горка и кратера на контактах (эрозия), чрезмерное увеличение
зазора между контактами или ослабление прижимной пружины,
ослабление крепления или окисление наконечников проводов
в цепи низкого напряжения, обрыв в проходах либо замыкание
их на корпус, пробой конденсатора, не размыкание контактов
прерывателя, нарушение зазора между контактами прерывателя,
износ текстолитовой колодки или втулки рычажка прерывателя,

•	на коммутатор не поступают импульсы напряжения от бе
сконтактного датчика* обрыв в проводах между датчиком — ра
определителем зажигания и коммутатором, неисправность бе
сконтактного датчика,

•	не поступают импульсы тока на первичную обмотку ка
тушки зажигания* обрыв в проводах, соединяющих коммутатор
с выключателем или катушкой зажигания, неисправность ком
мутатора, не замыкаются контакты выключателя или контакты
реле зажигания,

•	отсутствие высокого напряжения на свечах зажигания
неплотность посадки в гнездах или обрыв (окисление) наконеч-
ников проводов высокого напряжения, сильное повреждение
проводов или контактного уголька, зависание утолыса в крышке
распределителя зажигания, утечка тока через трещины (прогары)
либо влагу в крышке или роторе распределителя зажигания, пе-
регорание резистора в роторе распределителя зажигания,

•	нарушение порядка присоединения проводов высокого на-
пряжения к контактам крышки распределителя зажигания,

•	несоответствие норме зазора между электродами или за-
масливание свечей зажигания.

•	повреждение свечей зажигания трещины на изоляторе,

•	неправильная установка момента зажигания

Двигатель работает неустойчиво или глохнет на холостом
ходу Основные причины

•	слишком раннее зажигание в цилиндрах двигателя,

•	чрезмерный зазор между электродами свечей зажигания,

•	недостаточный зазор между контактами прерывателя,

•	перегорание резистора в роторе распределителя зажигания
Двигатель неравномерно и неустойчиво работает при большой
частоте вращения коленчатого вала. Основные причины

•	ослабление пружины подвижного контакта прерывателя,

•	чрезмерный зазор между контактами прерывателя,

•	ослабление пружин грузиков регулятора опережения зажи
гания

* Неисправности, относящиеся к контактной и бесконтактной системе
зажигания
Перебои в работе двигателя на всех частотах вращения кален
чатого вала Основные причины:

•	повреждение провода в системе зажигания, ослабление
крепления проводов или окисление их наконечников,

•	загрязнение, окисление, пригорание или смещение контак
тов прерывателя,

•	снижение емкости конденсатора или обрыв в нем,

•	износ или повреждение контактного уголька в крышке ра
определителя зажигания,

•	сильное подгорание центрального контакта ротора распре
делителя зажигания,

•	трещины, загрязнение или прогары в роторе либо крышке
распределителя зажигания;

•	износ электродов или замасливание свечей зажигания,
значительный нагар, трещины на изоляторе свечей.

•	неисправность коммутатора ** (форма импульсов на пер-
вичной обмотке катушки зажигания не соответствует норме)

Двигатель не развивает полной мощности ине обладает доста-
точной приемистостью. Основные причины:

•	неправильная установка момента зажигания,

•	заедание пружины грузиков регулятора опережения зажи-
гания,

•	износ втулки подвижного контакта прерывателя,

•	неисправность коммутатора* (форма импульсов на первич-
ной обмотке катушки зажигания не соответствует норме)

Проверка современных систем зажигания производится с по-
мощью тестеров для проверки напряжения, силы тока и сопро-
тивления, а также специального оборудования - мотор тестеров

Техническое обслуживание систем зажигания

•	через 20 тыс км пробега вывернуть свечи При наличии
нагара удалить его и отрегулировать зазоры между электродами
свечей,

•	через 30 тыс км пробега свечи рекомендуется заменить
НОВЫМ!

Проверка и обслуживание свечей зажигания. Для проверки
демонтированных свечей зажигания широко применяется прибор
Э 203 П, а для очистки свечей прибор Э 203 О (Россия)

* Неисправности, относящиеся к контактной и бесконтактной системе

зажигания
Прибор для очистки свечей зажигания модели Э203 О
(рис 3 24, а) состоит из корпуса, куда через штуцер подводится
сжатый воздух в специальную камеру, вде находится формовоч
ный песок марки 1 КО16Б Свеча устанавливается в отверстие
и краном включается подача воздуха в пескоструйную каме
ру Песок выбрасывается через сопло на свечу Кнопки служат
для переключения клапанов подачи воздуха на обдув свечи после
ее очистки Рабочее давление подводимого воздуха должно быть
3 6 кгс/см2 При работе на приборе должен быть защитный про
зрачный экран

а	6

Рис. 3.24. Прибор вс
а - для очистки свечей зажигания: 1 — корпус, 2 - штуцер,

3 - кнопки, 4 - отверстия; 5- кран; б - защитный прозрачный экран

б - проверки свечей зажигания: 1 — воздушная камера,

2 — контролируемый манометр; 3 - насос с ручным приводом,

4 — смотровые окна с зеркальным отражением

Очищать свечи в пескоструйном аппарате рекомендуется
только после длительной эксплуатации на высокоэтилированном
бензине, когда поверхность покрыта слоем свинца или имеется
полоска марганца Но в этом случае ухудшается поверхность изо
лятора

При очистке от обычного нагара лучше залить в свечу на не
которое время растворитель — бензин или специальный аэро
золь Затем неметаллической (можно деревянной) палочкой надо
очистить изолятор, электроды, корпус и продуть их сжатым воз
духом

Прибор модели Э203 П(рис. 3.24,6)предназначен дляиспыта
ния свечей зажигания на искрообразование и герметичность
Внутри корпуса прибора установлена воздушная камера, куда
ввертывается свеча и подается воздух от насоса с ручным при
годом, контролируемый манометром. Искрообразование (беспе
ребойность, светлый ореол вокруг бокового электрода, наличие
или отсутствие искры пробоя) нэблкщается через смотровое окно
с зеркальными отражениями Импульсы высокого напряже
ния, подаваемые на свечу, создаются электрической схемой при
бора, работающей по принципу системы зажигания автомобиля,
и включаются кнопкой «Сеть». Питание прибора производится
от сети напряжением 220 В Рабочее давление воздуха в камере
4 8 кгс/см2 создается в зависимости от марки свечи и степе-
ни сжатия двигателя Надежность работы прибора проверяется
по искрообразованию на контрольном разряднике Кнопка «Вен-
тиль» служит для выпуска сжатого воздуха из камеры прибора

Перед проверкой предварительно регулируют искровой про-
межуток Затем ввертывают свечу в воздушную систему прибо-
ра, где создается необходимое давление, почти равное давлению
конца такта сжатия На свечу подают импульсы высокого на-
пряжения с постоянной частотой 50 Гц Через смотровое окно
и боковое зеркало визуально устанавливают бесперебойность ис-
крообразования С помощью прибора Э203.П проверяют и герме-
тичность свечей зажигания

Проверка искрового промежутка. Для надежного пуска (осо
бенно зимнего) важно периодически проверять искровой проме
жуток (зазор между электродами свечи). При его проверке еле

дует пользоваться только цилиндрическими щупами, так как из

Рис 3 25 Проверка

искрового промежутка

за неравномерного выгорания электродов
или при цилиндрической поверхности элек
тродов от пользования плоскими щупами
фактический зазор может оказаться больше
измеренного (рис. 3.25) Чтобы увеличить
зазор, отгибают боковой контакт и прове
ряют расстояние. Для уменьшения зазора
боковой электрод нужно подогнуть, уперев
его в какой нибудь неподвижный предмет
3 2 СИстеиэ! освещения и сигнализации

Системы освещения

Совокупность приборов оамяцения и сигнальных устройств,
расположенных снаружи и внутри автомобиля, называется системой
освещения Система освещения наполняет следующие функции

•	освещение дорожного полотна, обочины и расположенных
на них объектов в условиях ограниченной видимости,

•	предоставление информации другим участникам движения
о наличии на дороге транспортного средства, его размерах, харак
тере движения, совершаемых маневрах. а также принадлежности,

•	освещение салона автомобиля, а также других его частей
(багажного отсека, подкапотного пространства и др) в темное
время суток

Система освещения автомобиля включает следующие основ-
ные конструктивные элементы

•	передние фары,

•	передние противотуманные фары.

•	задние фонари,

•	задние противотуманные фонари.

•	фонари освещения номерного знака,

•	приборы внутреннего освещения,

•	аппаратура управления

Классификация систем освещения

Современные системы освещения можно разделить по сле-
дующим признакам

•	назначению ближнего и дальнего света, противотуман-
ные, ходовые, передние и задние, габаритные огни, специальные,

•	расположению приборы наружного освещения (фары,
фонари, расположенные вне кузова автомобиля) и внутреннего
освещения (лампы и фонари для освещения внутри кузова),

•	типам светораспределения: европейский и американский,

•	способу реализации системы светораспределения двух
и четырехфарная,

•	форме оптических элементов, круглые, прямоугольные,
сложной формы (гомофокальные, эллипсоидные и др),

•	типу источников света использующие лампы накаливания,
галогенные, ксеноновые, светодиодные (матричные или LED)
лампы, лазерный луч.
•	конструктивным признакам: отдельные оптические при
боры и приборы, объединенные в блоки.

Фары ближнего света предназначены для обеспечения во
дителям видимости в обычных световых и погодных условиях,
но только на ограниченное расстояние около 40 50 м Ближний
свет фар является основным для движения в темное время суток

Фары дальнего света обеспечивают обзор дороги на боль
шом расстоянии (до 150 м и более) в темное время суток Однако
высокая яркость света этих фар может стать источником опас
ности для водителей встречных машин" ослепленные, они теря
ют видимость и возможность управления автомобилем во время
движения, поэтому дальний свет рекомендуется использовать
на трассах за пределами крупных населенных пунктов Система
адаптивного освещения значительно повышает эффективность
использования дальнего света на автомобиле

Противотуманные фары могут использоваться на любом совре-
менном автомобиле при езде в плохих погодных условиях тумане,
дожде, снеговых осадках Их конструктивная особенность заклю-
чается в направлении светового луча вниз, на полотно дороги

Габаритные огни предназначены для обозначения габаритов
транспортного средства, стоят спереди и сзади

Ходовые (дневные) огни - это внешние световые приборы, ко-
торые применяются для улучшения видимости в светлое время
суток в качестве более экономичной замены ближнего света
Их применение связано, в основном, с требованием включать
на движущемся автомобиле ближний свет фар

Специальные передние световые устройства - раллийные
фары световые искатели, прожекторы и др.

Фары

Передние фары по форме могут быть круглыми (рис 3 26, а),
прямоугольными (рис. 3.26 б), угловатыми (рис 3 26, в)

В корпусе фары установлен держатель с пружинами опти
ческого элемента Оптический элемент фары, состоящий из от

ражателя, рассеивателя, лампы и экрана, крепится к держателю
ободком с помощью винтов. Экран, установленный перед лам
пой, задерживает прямой свет от нитей лампы и создает четкую
верхнюю граниду пучка ближнего света

Регулировка направления светового пучка производится

поворотом оптического элемента или отражателя относительно
корпуса с помощью специальных винтов вертикальной и гори
зонтальной регулировки

Рис 3.26. Передние фар и

а - крутая, В — прямоугольная; в — угловатая (блок-фара), 1 - экран,
2- оптический элемент; 3 — рассеиватель; 4 - корпус; 5 - держатель,
б - отражатель, 7- пружина; 8- лампа; 9- проводка, 10- кожух,
11 — соединительная колодка; 12 — лампа габаритного огня,
13 — указатель поворота; 14- габаритный огонь, 15 - дальний свет,
16- ближний свет; 17 — декоративный элемент

Передняя фара объединяет, как правило, несколько прибо
ров освещения в одном корпусе (см рис. 3 26, в) фара дальнего
света, фара ближнего света, габаритный огонь, указатель пово
ротов, дневные ходовые огни (при наличии) Объединенная кон
струкция носит название блок фара

Кроме обычных фар с заменяемой лампой в настоящее время
применяются лампы фэры. Лампа фара является неразборным
оптическим элементом и включает в себя рассеиватель, отража
тель и лампу Лампы фэры хорошо защищены от попадания вла
ги и грязи, но при перегорании спирали их приходится менять
целиком
В зависимости от комплектации автомобиль может иметь
несколько конструкций фар Ведущими производителями авто
мобильного освещения являются компании Hella, Al Automotive
Lighting, Philips

Классическая фара имеет следующее устройство

•	источник света,

•	отражатель,

•	рассеиватель

Отражатель бывает разной формы (рис 3 27) Часто это от
носительно правильный конус, который должен отражать весь
свет, падающий на него При отражении свет усиливается Обыч
но это стекло или пластмасса с небольшим напылением алюми
ния Можно выделить три основных подтипа отражателей пара-
болический, свободной формы и эллиптический

Рис 3.27. Отражатели:

а - параболический, б — свободной формы, « - эллиптический,
1 - рассеиватель; 2 — параболический отражатель с линзой,

3 — лампа, 4 — нить дальнего света (при наличии), 5 — освещение
дороги, б — рассеянный свет; 7— отражатель свободной формы,
S — линза, 9 — эллиптический отражатель, 10 — соленоид,
управляющий шторкой, 11 — шторка, 12 — щиток

Параболический отражатель является самым простым, де
шевым и распространенным (рис 3.27, а) Это статичная кон
струкция, отражающая свет горящей лампы В такой фаре нельзя
подкорректировать яркость, интенсивность, направление света
Они статичны

Рефлектор свободной формы (Free Form Reflector) разделен
на несколько зон (количество их может сильно варьироваться),
214
каждая из которых отражает и направляет свой пучок света
(рис 327, б) Свет таких фар также статичен, но более отчетлив
Светопотеря при рассеивании меньше, значительно меньше ве
роятность ослепления других водителей или себя

Эллиптический светоотражатель применяется совместно
с линзовой оптикой (рис 3.27, в). Свет от лампы в этом случае
рассеивается и усиливается эллиптическим светоотражателем,
после чего направляется на второй фокус — специальный щиток,
вновь собирающий этот свет От этой перегородки свет снова
рассеивается в сторону линзы, которая собирает его и направ
ляет на дорогу Такая оптика максимально исключает чрезмер
ную светопотерю и ослепление светом. Ее недостатком является
высокая стоимость.

Рассеиватель — это внешняя часть фары, сделанная из сте-
кла или специального материала Его задачами являются зашита
фары от внешнего воздействия, а также рассеивание и направле-
ние ее света На его внутренней поверхности находятся прелом-
ляющие элементы цилиндрические, сферические линзы, призмы
и линзопризмы, с помощью которых в определенных направле-
ниях фокусируются или рассеиваются пучки света Рассеиватель
защищает оптический элемент и отражатель от различных внеш-
них воздействий (пыли, грязи, осадков и др), которые могут на-
рушить его функции

Принцип действия дальнего и ближнего света фар с двухни-
тиевой лампочкой передних фар показан на рисунке 3 28

Вследствие разного расстояния нитей накаливания ближнего
и дальнего света до отражателя лучи света преломляются под разны-
ми углами, что обеспечивает дальность светового потока

Ближний свет имеет ассиметричный характер (световой пу
чок растянут вдоль правой стороны) и светотеневую границу (те
невая область выше, яркая область ниже определенной границы)
Асимметричное распределение ближнего света связано с тем,
что экран лампы или передвигающийся экран (шторка) срезаны
под углом 15° с левой стороны В результате светотеневая граница
светового пучка ближнего света идет горизонтально лишь в левой
половине экрана, в правой половине экрана светотеневая граница
идет кверху под углом 15°, обеспечивая лучшее освещение правой
части дорожного полотна.
Рис 3 28 Принцип действия и световой поток ближнего (в)
и дальнего (8) света фар.

1 - отражатель; 2 - рассеиватель, 3 - колпачок; 4 — нить ближнего
света, 5 — экран нити ближнего света, 6 - нить дальнего света

Дальний свет охватывает более широкую полосу освещения
и большую дальность света

Существуют две системы законодательных норм, определя-
ющих направление, форму и силу ближнего света фар европей-
ская с четко выделенной светотеневой границей, и американская,
без определения этой границы

Европейская система направлена на максимально возможное
уменьшение слепящей силы света, попадающего в глаза водителя

В американской системе также применяется лампа с двумя
нитями накаливания, однако отсутствует металлический экран
Вместо этого свет за счет особой конструкции нити и отражателя
смещается к правой обочине, что тоже дает возможность не еле
пить водителя встречного автомобиля.

Дальний свет в европейской и американской системах рас
пространяегся практически симметрично относительно оси ав
томобиля, так как соответствующая нить накала в обоих случаях
находится в фокусе отражателя

К передним фарам относятся и противотуманные фары, ко
торые устанавливаются отдельно
Передняя противотуманная фара предназначена для улучше
ния освещения дорожного полотна и обочины в условиях плохой
видимости дождь, туман, пыль, снег

Источники света

Самые известные и распространенные источники светового
потока автомобильных фар — лампы накаливания

Автомобильная лампа накаливания состоит из колбы, од
ной или двух нитей накала, доколя с фокусирующим фланцем
или без него и выводов (рис. 3.29, а). Стеклянная вакуумная кол
ба лампы, из которой выкачал воздух, может иметь шаровидную,
каплевидную, грушевидную или цилиндрическую форму Нити
накала в двухнитевых лампах имеют различное функциональ-
ное назначение, например, дальнего или ближнего света Цоколь
лампы служит для крепления лампы в патроне светового прибо-
ра и подведения тока от источника электроснабжения к электро-
дам, соединяющим контакты цоколя с нитями накала

12— зона температуры 1450° С, 13 — атомы галогена, 14 — электроды

При прохождении электрического тока нить накала лампы
нагревается и при определенной температуре начинает излучать
217
свет Энергия светового излучения, воспринимаемого челове
ческим глазом, составляет только небольшую часть потребляв
мой лампой электрической энергии Большая часть электриче
ской энергии выделяется в виде теплового излучения Нить на
кала должна выдерживать высокие температуры, иметь малые
размеры Ее изготовляют из тонкой вольфрамовой проволоки,
свитой в цилиндрическую спираль Спираль крепится к электро
дам и обычно имеет форму прямой линии или дуги окружности
Тугоплавкий вольфрам имеет температуру плавления 3380 °C
При повышении температуры спирали увеличиваются яркость
и световая отдача лампы Однако при температуре нити накала
2500 °C, что соответствует рабочему режиму лампы, вольфрам
интенсивно испаряется и, оседая на стенках стеклянной колбы,
образует темный налет, уменьшающий световой поток лампы

Самый большой недостаток ламп накаливания - их неэф-
фективность В связи с этим вакуумные лампы в современных
автомобилях практически не используются

Галогенные лампы также являются лампами накаливания
(рис 329, б), но в них используется еще один наполнитель -
галогенид (йод или бром) Обычно они имеют двойной корпус,
что несколько снижает внешнюю температуру лампы и одновре-
менно повышает эффективность галогенного цикла При вклю-
чении лампы температура повышается (на поверхности нити она
составляет около 2000 °C) и при достижении температуры 1450 °C
начинается разложение соли вольфрама на вольфрам и галоген
(рис 3 29, в) Некоторые атомы вольфрама оседают на нити на-
каливания, другие образуют вокруг нее облако, препятствующее
испарению вольфрама

Поскольку испарение вольфрама уменьшается, появляется
возможность для увеличения температуры нити накаливания
и, соответственно, яркости свечения. Поскольку испаренные
атомы вольфрама возвращаются обратно к нити (эффект реге
нерации), срок службы лампы увеличивается, а в связи с тем,
что атомы вольфрама не оседают на стекле, не происходит по
темнение лампы и уменьшение яркости свечения в процессе экс
плуатации

В современных галогенных лампах в качестве галогена
используется йод, который переходит в газообразное состояние
только при температуре свыше 250 °C. Для обеспечения этого ус
218
ловля йодно вольфрамовые лампы накаливания изготавливают
ся маленького размера, их колбы — из термостойкого кварцевого
стекла Поскольку кварцевое стекло более прочное, чем обык
новенное, это позволяет увеличить давление газа внутри лампы,
что приводит к уменьшению испарения вольфрама

К галогенным лампам накаливания нельзя прикасаться ру
ками, поскольку соль с пальцев может окрасить кварцевое сте
кло Если это произошло, колбу холодной лампы необходимо
протереть метиловым спиртом

У галогенных ламп накаливал ия есть еще один недостаток —
тонкая спираль, состоящая из довольно хрупкого вольфрама, ко
торая чувствительна к вибрациям в автомобиле

Ксеноновые лапты бывают газоразрядные и ксенон-наполненные

Ксенон (xenon, Хе) - бесцветный благородный газ, не имею-
щий запаха Имея атом большего размера, чем у криптона и ар-
гона, ксенон лучше замедляет испарение вольфрама Тем самым
повышается температура нити накаливания, что делает лампу
более яркой

Ксенон-наполненная лампа - это классический представи-
тель ламп накаливания Она отличается от галогенной только
наполнителем колбы

У ксеноновой газоразрядной лампы, или HID, (от англ High
Intensity Discharge - разряд высокой интенсивности) нет нити на-
каливания и световой поток создается высоким напряжением
(рис 3 29, г) В капсуле в среде лара из инертных газов (в данном
случае ксенона), ртути и галогенидов между двух электродов про-
пускается электрическая дута и за счет нагрева газа образуется
световое излучение

Лампа HID обязательно комплектуется балластом — пускоре
гулирующим устройствам Он должен генерировать напряжение
до 25 000 В для розжига дуги разряда и затем поддерживать ее
горение уже примерно при 85 В В нем еще есть специальные
нагреватели ксенона, состоящие из блока разжига и электронной
системы управления температурой и мощностью Эти механизмы
повышают цену на фару в несколько раз

Для автомобиля ксеноновые лампы выгодны в силу ряда
факторов В сравнении с галогенными лампами, ксеноновые
лампы HID гораздо ярче и потребляют при этом значительно
меньше энергии, а срок службы в два три раза больше Свет ксе
неновой фары более точно сфокусирован, не слепит так, как свет
талогенных ламп, и освещает большее пространство Кроме того
применение ксеноновых ламп HID облегчает передвижение авто
мобиля в дождливую погоду, поскольку световой пучок не рас
свивается в дождевых каплях.

Светодиодные лампы, как тип элекгроразрядных люминес
центных ламп LED (от англ Light Emitting Diodes — светоизлучаю
щий диод), необходимо выделить в отдельный класс (рис 3 30)
Принцип действия этого источника света основан на способности
полупроводниковых кристаллов к люминесценции при про
хождении через них электрического тока Необходимый цвет из
лучения получается путем применения различного химического
состава полупроводников Фары, работающие на светодиодных
лампах, называют матричными

«дырки» .
электроны

принцип работы фотодиода.

фотодиодная

Все светодиоды делят на два основных типа

•	индикаторные - маломощные светодиоды, которые
используются как индикаторы в различных приборах.

•	осветительные — более мощные светодиоды, которые при
меняются в осветительных приборах.
В настоящее время светодиоды широко используются в ка
честве источников света внутреннего (подсветка приборов, ин
дикаторные лампы) и внешнего (задние фары, дополнительные
стоп сигналы, дневные ходовые огни) освещения С 2007 г све
тодиоды белого спектра свечения начали применяться в качестве
источников ближнего и дальнего света

Светодиодная лампа и принцип работы светодиода показан на
рисунке 3 30 Внутри пластикового корпуса лампы (рис 3 30, а)
находится светоизлучающий диод, представляющий из себя две
полупроводниковые пластины (рис. 3 30, S), из которых одна об
ладает положительным зарядом, а другая — отрицательным Све
тодиод соединяется тонкой проволокой с анодом Между плас-
тинами находится нейтральная зона. В светоизлучающем диоде
используется принцип р—«-перехода. Полупроводник «-типа имеет
избыток электронов (отрицательный заряд), р-тилз - избыток
«дырок» (положительный заряд) При их соединении и приложе-
нии электрического поля к диоду электроны и дырки стремятся
друг к другу через «зону покоя» к р-п-переходу При этом выде-
ляется энергия в виде фотонов, т е. свет Так как диод сильно
греется, температуру р-п- перехода в диодных лампах ограничива-
ют с помощью радиаторов-теплоотводов (рис 3.30, в)

Одна из полупроводниковых пластин имеет форму отража-
теля, направляя поток фотонов в нужном направлении От фор-
мы линзы зависит утол рассеивания светового потока чем бо-
лее плоская линза, тем шире утол рассеивания и наоборот, чем
выпуклей линза, тем уже световой лоток.

Световой поток светодиодной фары дальнего света формиру-
ется путем сложения световых потоков отдельных светодиодов.
Если этого требует режим езды, перераспределение светового
потока такой фары (к примеру, переход из режима дальнего све
та в режим ближнего) легко осуществляется путем включения
и выключения отдельных светодиодов.

Электронный блок управления обрабатывает данные о ско
рости, погодных условиях, угле поворота рулевого колеса и опре
деляет необходимую освещенность дороги. На некоторых моде
лях автомобилей светодиодная фара состоит из двух трех десят
ков отдельных диодов

Адаптивные системы освещения

Приспосабливаться к изменяющимся условиям движения
и автоматически переключать свет с дальнего на ближний или на
оборот, освещать проезжую часть не только спереди, но и сбоку,
при повороте автомобиля или при проезде перекрестков позво
ляет в отличие от обычной адаптивная система освещения

Адаптивная система освещения представляет собой электрон
ное устройство, которое включает следующие элементы:

•	входные устройства, предоставляющие системе данные,
на основании которых она способна распознавать разнообразные
режимы движения Входными устройствами являются видеока
мера, навигационная система GPS и ряд датчиков Видеокаме
ра представляет информацию о других автомобилях на дороге
Навигационная система дает сведения о рельефе дороги поворо
тах, спусках, подъемах К входным устройствам относится мно-
жество датчиков других систем автомобиля: датчик угла поворота
рулевого колеса, датчик скорости движения, датчик дорожного
просвета, датчик освещения, датчик дождя и др,

•	электронный блок управления обрабатывает информацию
от входных устройств и в зависимости от дорожной ситуации,

•	исполнительные механизмы получают обработанные сиг-
налы от блока питания и выполняют работу по созданию типа
освещения

Примером адаптивной системы освещения является система
освещения биксеноновыми фарами Название биксеноновая фара
получила потому, что в ней применяется не две, а одна лам-
па, которая обеспечивает ближний и дальний свет В этих фа-
рах имеется специальный механизм, например электродвигатель
или электромагнит с механической шторкой, который позволяет
менять направление свечения (рис. 3.31)

При включении дальнего света шторка находится в нижнем
положении и не перекрывает светового потока лампы При вклю
чении ближнего света включается электродвигатель (электро
магнит), и приподнимает механическую шторку, которая пере
крывает часть светового потока ксеноновой лампы, что позволяет
обозначить необходимую световую границу

Кроме того, весь проекционный модуль, состоящий из
рефлектора, линзы, газоразрядной лампы и подвижных экранов,
может поворачиваться электродштгателем (на рисунке не виден)
относительно вертикальной оси. За счет этого реализуется дина
мическое адаптивное освещение при проезде поворотов
Рис 3 31 Биксеноновая фара с газоразрядной лампой
1 - линза, 2 — поворотный экран 1; 3 - поворотный экран 2,
4 — ось поворота проекционного модуля (освещение в поворотах),
5 - газоразрядная лампа, б — исполнительный электродвигатель
перемещения экранов, 7 - отражатель; S - ось поворотных экранов,
9 — корпус

На магистрали такие фары могут поворачиваться в сторону
виража в зависимости от скорости автомобиля и угла поворота
рулевого колеса При этом левый и правый световые пучки пово-

рачиваются на разные утлы

Широкое распространение в качестве
адаптивных находят ксеноновые фары,
имеющие специальную шторку, и матрич-
ные фары При движении в темное время
суток видеокамера обнаруживает встреч-
ные и попутные автомобили по их освеще-
нию Как только автомобиль обнаружен,
система управления включает передвиже-
ние шторки или выключает светодиоды,
направляющие свет на транспортное сред
ство (рис 3 32) Остальное пространство
дороги освещается полностью

Использование матричных фар позво
ляет дополнительно к основному осведк
нию включать боковые светодиоды, помо
тающие водителю видеть не только объекты,
находящиеся впереди, но и справа и слева.
От навигационной системы поступают дан
ные о приближении к перекресткам.
Электронная система сама следит за дорогой и передвигает
шторку или отключает часть светодиодов таким образом, чтобы
встречная машина всегда находилась в тени

Автоматическое регулирование наклона фар

Чтобы исключить ослепление встречных водителей фарами
автомобиля, современные легковые автомобили оснащаются фа
рами с устройством автоматического регулирования наклона фар
(рис 3 33)

Рис 3 33 Схема системы автоматического регулирования наклона фар
а — без загрузки, б - с загрузкой, 1 — серводвигатель автоматического
наклона фар; 2- блок управления автоматического
упга наклона фар; 3,4- сенсоры загрузки

Блок управления автоматического регулирования наклона
фар определяет угол наклона посредством двух сенсоров на пере
дней и задней осях автомобиля, установленных на одной сторо
не, степень загрузки автомобила Информация о степени загруз
ки передается в блок управления, который изменяет напряжение
в серводвигателях, которые автоматически поворачиваясь, в за
висимосги от нагрузки на автомобиль, обеспечивают оптималь
ное освещение дороги

Системы сигнализации

Безопасность движения автомобиля обеспечивает систе
ма сигнализации Система включает в себя световую и звуковую
сигнализацию
К световой сигнализации относятся передние, задние, боковые
указатели поворота и их переключатель, а также сигналы тормо
жения (стоп сигнал), заднего хода и их выключатели Передние
указатели поворота находятся в передних фонарях или в блок фа
рах автомобиля Задние указатели поворота, сигналы торможения
и заднего хода находятся в задних фонарях автомобиля Боковые
указатели поворота расположены на передних крыльях кузова

Указатель поворота может устанавливаться как в блок фаре,
так и вне ее в передней части автомобиля Указатель поворота
используется для информирования других участников движения
о намерении совершить маневр (поворот, разворот, смену полосы
движения) Указатель поворота устанавливается также в заднем
фонаре Помимо этого, с боковой стороны автомобиля преду-
сматривается повторитель указателя поворота В последнее вре-
мя повторитель указателя поворота стало популярно размешать
в наружном зеркале заднего вида Все указатели поворота долж-
ны работать синхронно

В качестве сигнала поворота используется источник света
желтого цвета, работающий в режиме мигания Частота работы
указателя должна составлять 1 2 мигания в секунду Указатель
поворота может иметь два режима работы постоянный (пока
не отключат), разовый (3-5 миганий при нажатии) Указатель
поворота управляется с помощью соответствующего переклю-
чателя Конструкция переключателя предусматривает автомати-
ческое выключение сигнала при возвращении рулевого колеса
в нейтральное положение

Указатель поворота работает совместно с рядом систем ак-
тивной безопасности система помощи при перестроении, си-
стема помощи движению по полосе. Указатели поворота также
используются в качестве сигнала аварийной остановки

В некоторых странах предусмотрено использование дне
вных ходовых огней для повышения видимости транспортного
средства в дневное время Дневные ходовые огни представля
ют собой автоматически или вручную управляемый ближний
свет фар полной или пониженной интенсивности В некоторых
случаях может использоваться дальний свет фар пониженной
интенсивности

Задний фонарь предназначен для информирования участии
ков движения, находящихся сзади автомобиля Задние фонари
устанавливаются попарно симметрично Фонарь может быть
выполнен в виде единого блока или в виде двух связанных бло
ков, установленных в кузове и крышке багажника (пятой двери)
Фонарь объединяет следующие световые приборы (рис 3 34)

•	задний габаритный огонь,

•	стоп сигнал,

•	задний указатель поворота,

•	фонарь заднего хода

Рис. 3.34. Задний фонарь автомобиля Polo

1 - секции габаритного огня, 2 - стоп-сигнал; 3 — фонарь
заднего хода, 4- указатель поворота

Задний габаритный огонь работает совместно с передним
габаритным огнем Конструктивно может быть объединен со
стоп сигналом При этом используются отдельные лампы нака-
ливания (светодиоды) или лампы с двумя нитями разной свето
вой интенсивности

Стоп сигнал активизируется автоматически при нажатии во
дителем педали тормоза Задний габаритный огонь и стоп сигнал
имеют красный цвет, но стоп сигнал горит ярче На некоторых
автомобилях используется адаптивный стоп сигнал, при котором
световая интенсивность находится в зависимости от интенсив
ности торможения (чем сильнее нажатие, тем ярче горит) Пред
ставляет интерес функция аварийного стоп сигнала или ESS
(от англ Emergency Stop Signal), реализованная в виде вспышек
стоп сигнала при экстренном нажатии на педаль тормоза

Задний указатель поворота работает совместно с передним
указателем поворота Имеет желтый цвет
Фонарь заднего хода обеспечивает освещение при движе
нии автомобиля задним ходом. Активизируется автоматически
при включении задней передачи (режима заднего хода) Являет
ся обязательным световым прибором. Устанавливаются один
или два (симметрично) фонаря заднего хода белого цвета

Задние противотуманные фонари используются для пре
дупреждения сзади идущих автомобилей в условиях плохой ви
димости Конструктивно могут быть выполнены в составе задне
го фонаря или отдельно — ниже фонаря в бампере автомобиля

На автомобиле устанавливаются один (в левой части автомо
биля) или два (симметрично) задних противотуманных фонаря
Наличие заднего противотуманного фонаря является обязатель-
ным Имеет большую световую интенсивность, чем задний габа-
ритный огонь

Световозвращатели обозначают габариты автомобиля, сто-
ящего с погашенными огнями в ночное время Они отражают
падающий на них с отклонениями до ±20’ от оси свет внеш-
него источника (от другого автомобиля) Наиболее эффективен
кубический световозвращатель Стекло его рассеивателя состоит
из трехгранных призм, которые обладают высоким обратным от-
ражающим эффектом

Внутреннее освещение

Имеют кабина водителя грузового автомобиля, салон легко-
вого автомобиля или автобуса, подкапотное пространство, ба-
гажное отделение, вещевой ящик Все внутренние пространства
освещаются лампами небольшой мощности.

Кабина водителя грузового автомобиля и салон легкового
автомобиля освещаются одним тремя плафонами Неслепящий
рассеянный свет обеспечивается благодаря применению рассей
вателя из специального материала Матовую поверхность с вну
тренней стороны рассеивателя получают после соответствующей
механической или химической обработки

Конструкции подкапотного фонаря, фонарей освещения ба
важного отделения и вещевого ящика зависят от их назначения
Подкапотный фонарь имеет поворотный колпак, перекрываю
щий световые лучи от лампы, направленные в глаза водителя
или механика Фонарь освещения багажного отделения обычно
защищен от возможного повреждения грузом Светотехнические
характеристики этих приборов не нормированы
Необходимая освещенность шкал контрольно измеритель
ных приборов и циферблатов часов в темное время суток дости
гаегся встроенными в них лампами накаливания Комбинации
приборов в общем корпусе с одним стеклом освещаются анало
гично отдельным прибором.

Неисправности приборов освещения и сигнализации

Наиболее часто встречаются следующие неисправности при
боров освещения и сигнализации

Система освещения и световой сигнализации не работает Ос
новные причины

•	обрыв в общей лепи (от амперметра до центрального пере
ключателя),

•	нарушение контакта в переключателе

Отдельныелампы фар и фонарей не горят Основные причины

•	перегорание предохранителя,

•	перегорание или обрыв нити накала лампы,

•	нарушение контакта в соединительных колодках,

•	нарушение контакта в патроне лампы;

•	ненадежное крепление наконечников проводов на выводах,

•	неисправность (окисление контактов, разрегулировка реле)
вспомогательного реле включения (если оно имеется),

•	выход из строя выключателя или переключателя

Частое перегорание нитей ламп накаливания Основные при-
чины

•	повышенное напряжение генераторной установки,

•	обрыв жилы провода и периодический контакт оборван-
ных концов вследствие вибрации,

•	плохой контакт провода в местах соединений,

•	периодическое замыкание на «массу» в цепи электросна
бжения световых приборов

Ближний и дальний свет фар головного освещения не переключа
ется Основная причина — не работает переключатель ближнего
и дальнего света фар

Рычаги переключателей указателей поворота и света фар
не фиксируются Основные причины

•	разрушение гнезд фиксаторов рычага,

•	выскакивание шарика фиксатора.

Указатели поворота не выключаются автоматически после
завершения маневрирования Основная причина - сильный износ
или разрушение механизма, обеспечивающего возвращение рыча
га переключателя указателей поворота в нейтральное положение

Рычаги переключателей указателей поворота и света фар
не перемещаются Основная причина — заедание шариков фикса
торов рычага, сектора возврата рычага переключателя

Фары плохо освещают дорогу Основные причины

•	нарушение регулировки фар,

•	повреждение или потускнение отражателя,

•	загрязнение рассеивателя,

•	затемнение колбы лампы накаливания

Конструкция фары или источника света, излучающего
ближний свет, должна предусматривать особую форму светового
пятна на белом матовом экране, расположенном в вертикальной
плоскости, перпендикулярной продольной оси транспортного
средства Характерные формы этих пятен для фар представлены
на рисунке 3 35

Рис 3 35 Форма светового пятна
а — фары ближнего света с обычной или сало генной лампой
накаливания, б — фары ближнего света с газоразрядным источником
света, в — противотуманные фары, г — фары дальнего света
с обычной или галогенной лямтгой накаливания

Вертикальная плоскость, содержащая исходную ось фары,
делит экран на две части линией V—V Левая часть экрана содер
жит горизонтальную часть светотеневой границы, параллельную
линии Н— Н, а правая — наклонную, составляющую угол 15° с го
ризонталью
При помощи механизмов регулировки фары или корректи
рующих винтов (рис 3.36) проекция исходной оси на экране мо
жет смещаться по вертикали, создавая при этом наклон фары
относительно горизонтальной или вертикальной плоскостей

Рис. 3 36 Задняя часть блок-фар ы:

1 - винт регулировки ручки света в вертикальной плоскости,
2- винт регулировки ручка света в горизонтальной плоскости,
3 - винты крепления кожуха, 4 — защитный кожух

Техническое обслуживание световых приборов

ЕО:

•	проверить состояние рассеивателей, работу всех световых
приборов в различных положениях выключателей и переключа-
телей света, исправность контрольных ламп,

•	особое внимание обратить на цвет передних и задних фо-
нарей во включенном состоянии, правильность функционирова-
ния сигналов торможения и указателей поворота,

•	проверить работу контрольно измерительных приборов ав
томобиля на ходу

ТО-1: проверить действие звукового сигнала, ламп щитка
приборов, освещения и сигнализации, контрольно измеритель
ных приборов, фар, подфарников, задних фонарей, стоп сигнала
и переключателя света

ТО-2:

•	проверить крепление и действие подфарников, задних фо
нарей и стоп сигнала, указателей поворотов, ламп щитка прибо
ров и звукового сигнала,

•	проверить установку, крепление и действие фар,

•	отрегулировать направление светового потока фар,
•	очистить от грязи поверхность и клеммы ножного пере
ключателя света и включателя стоп сигнала

Контрольные вопросы И ЭОЛОНИВ

1 Объясните усгрсйство и принцип действия АКБ.

малогабаритных АКБ?

3	Перечислите неисправности АКБ

4	Какие работы выполняются при ТО АКБ?

5	Как проверить плотность электролита и напряжение АКБ?

6	Объясните устройство и принцип действия генератора

7	Перечислите неисправности генераторов.

8	Какие работы выполняются при ТО генераторов?

9	Объясните устройство и принцип действия стартера

10	В чем заключаются особенности конструкции стартера с редуктором?

11	Перечислите неисправности стартеров.

12	Какие работы вып олняются при ТО стартеров?

13	Опишите усгрсйство и принцип действия контактной системы зажигания

14	Опишитеустрсйство и принцип действия компонентов системы зажита
ния (прерыватель-распределитель, свечи, катушка зажигания)

15	Объясните принцип действияцентробежното и вакуумного регуляторов
опережения зажигания

16	Опишите устройство и принцип действия статической системы эажи

17	Опишите устройство и принцип действия блока свеча - катушка зажи
гания

18	Перечислите неисправности системы зажигания

19	Какие работы выполняются при ТО системы зажигания?

20	Как проверяются свечи зажигания?

21	Какие составляющие огсдят в систему освещения?

22	Опишите устройство и принцип действия фар и их виды

23	Объясните особенности конструкции и принцип действия адаптивных

24	Опишите устройство и принцип действия системы сигнализации

25	Перечислите неисправности систем освещения и сигнализации

26	Какие работы выполняются при ТО приборов освещения и сигнализации?

27	По какому параметру проверяется направление света фар?
4 ТРАНСМИССИЯ

41 Сбщее устройство

Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента
от двигателя к ведущим колесам, причем передача момента сопро-
вождается изменением его величины и направления и распределе-
нием между ведущими колесами К трансмиссии относят сцепле-
ние, КПП, карданные и приводные валы, ведущие мосты

По способу передачи трансмисси подразделяют на механи-
ческую, гидромеханическую и электрическую.

По виду привода трансмиссии подразделяют

•	на переднеприводную.

•	заднеприводную.

•	полноприводную

Наиболее распространенная механическая трансмиссия со-
стоит из следующих частей (рис. 4 !)'

•	сцепление,

•	КПП,

	карданная и главная передачи,

•	дифференциал,

•	две полуоси (задний привод),

•	два приводных вала (передний привод)

Схема трансмиссии зависит от числа и расположения веду
щих колес

В автомобиле с приводом на задние колеса (заднепривод
ная трансмиссия) при работе двигателя вращение коленчатого
вала последовательно передается через ведомый диск сцепления,
КПП, карданный вал, ведущий мост и полуоси на задние колеса
(рис 4 1, а) Главная передача, включая две конические тестер
ни, и дифференциал расположены в картере ведущего моста
232
В автомобиле с приводом на передние колеса (переднепривод
ная трансмиссия) КПП, главная передача и дифференциал имеют
общий корпус (рис 41,6) Валы привода передних колес получают
вращение от ведомой шестерни глашой передачи и передают крутя
щий момент к передним ведущим колесам.

Рис 41 Общая компоновка механической трансмиссии
а - заднеприводная трансмиссия; б - переднеприводная трансмиссия
1 - ведущая коническая шестерня; 2 — дифференциал, 3 - ведущий
мост (главная передача), 4 — полуось; S — ведущее колесо, б — ведущий
вал главной передачи, 7 — кар данный шарнир, 3 — карданный вал,
9 — КПП, 10 — маховик (ведущий диск сцепления),
И — ведомый диск сцепления, 12 — валы привода колес

42 Сцепление

Механическая трансмиссия должна иметь возможность крат
ковременного разъединения с работающим двигателем Это не
обходимо при остановке автомобиля и при переключении пе
редач в механической или автоматической ступенчатой КПП
Кроме того, при трогании автомобиля с места и переключении
передач соединение выходного вала двигателя и трансмиссии до
лжно происходить плавно, без резких рывков Чтобы обеспечить
эти условия в автомобилях применяется сцепление Различают
сцепления

•	по способу управления: с механическим, гидравлическим,
пневматическим, электрическим или комбинированным приво
дом (например, гидролневматическим или электрогидравличе
ским),

•	виду трения сухие (фрикционные накладки работают
в воздушной среде) и мокрые (работающие в масляной ванне),

•	числу ведомых дисков: одно-, двух- и многодисковые

Для облегчения управления сцеплением в приводах при-
меняют усилители

•	механические в виде сервопружин.

•	пневматические,

•	вакуумные

Сцепления с механическим приводом

Сцепление состоит из ведущей и ведомой частей, нажимного
механизма и механизма выключения Детали ведущей части сце-
пления воспринимают от маховика крутящий момент двигателя,
а детали ведомой части передают этот момент ведущему валу ко-
робки передач Нажимной механизм обеспечивает плотное при-
жатие ведущей и ведомой частей сцепления для создания необхо-
димого момента трения Механизм выключения служит для управ-
ления сцеплением

Рассмотрим конструкцию и принцип работы однодискового
сцепления, которое применяется на грузовых автомобилях не
большой грузоподъемности (рис 4 2).

Ведущая часть однодискового сцепления имеет маховик, на
жимной диск и кожух сцепления Ведомая часть однодисково
го сцепления имеет ведомый диск с фрикционными накладка
ми из прессованного асбеста или медно асбестовой плетенки
и ведущий вал КПП Нажимной механизм образуют нажимные
пружины, установленные в кожухе. В состав механизма выклю
чения сцепления входят оттяжные пластины, оттяжные рычаги,
выжимной подшипник, педаль, тяга педали, вилка выключения,
оттяжная пружина Все детали сцепления помещены внутри кар
тера маховика и кожуха сцепления.
Рис. 4 2. Схема устройства и работы сцепления
а - сцепление включено; б — сцепление выключено, 1 - ведомый
диск, 2 — оттяжная пластина, 3 — нажимная пружина, 4 — выжимной
подшипник, 3- педаль выключения сцепления; б - ведущий вал
КПП, 7- вилка, S — тяга; 9 - оттяжной рычаг,
10 - кожух; 11 - нажимной диск; 12 - маховик

При включенном сцеплении (см рис. 4.2, а) крутящий мо-
мент от коленчатого вала через маховик и нажимной диск благо-
даря трению передается зажатому между ними ведомому диску,
ступица которого имеет шлицевое соединение с ведущим валом
КПП Для выключения сцепления (рис. 4.2, б) нажимают на пе-
даль, которая через тягу, вилку и выжимной подшипник, а также
рычаги отводит назад нажимной диск. При этом пружины сжи-
маются и освобождают ведомый диск, по обеим сторонам кото-
рого образуются зазоры При плавном отпускании педали пру-
жины возвращают все детали механизма выключения в исходное
положение, т е пружины постепенно прижимают нажимной
диск к ведомому диску, а последний — к поверхности маховика

Однодисковые сцепления устанавливаются на легковых ав
томобилях, грузовых автомобилях и автобусах с механической
КПП Двухдисковые сцепления применяют для передачи боль
ших крутящих моментов на двигателях и при необходимости
ограничения диаметра накладок, а также в автоматических ме
химических КПП

Однодисковое сцепление легкового автомобиля. В состав вхо
дят нажимной диск, ведомый диск сцепления, выжимной под
шипник, вилка привода выжимного подшипника, система при
вода и педаль выключения сцепления (рис 4 3)

Рис 4 3 Однодисковое сцепление с тарельчатой пружиной
1 - маховик; 2- пружина; 3 — ведомый диск сцепления,
4 - нажимной диск (корзина сцепления) с тарельчатой
пружиной, 5 - выжимной подшипнике муфтой; б- ступица,
7 - гаситель крутильных колебаний (демпфер)

Нажимной диск (корзина сцепления) представляет собой ос-
нование выпуклой круглой формы В основание встроены выжи-
мные пружины, которые соединены с прижимной площадкой,
такой же круглой формы Площадка имеет диаметр, соответ-
ствующий диаметру маховика, и отшлифована с одной стороны
Нажимные пружины сводятся к центру диска, где на них во вре-
мя выжима воздействует выжимной подшипник Нажимной
диск жестко соединен с маховиком В зазор между прижимной
площадкой и маховиком вставляется ведомый диск сцепления

Ведомый диск сцепления имеет округлую форму и конструк
тивно состоит из шлицевой ступицы для присоединения пер
видного вала КПП, деталей демпфера и диска с фрикционными
накладками

Наличие демпфера в ведомом диске снижает величину дина
мического крутящего момента на первичном валу КП П при резком
включении сцепления, включении сцепления во время трогания
с места и переключении передач, а также исключает резонансные
явления в трансмиссии АТС в режиме разгона и установившегося
движения Демпфер имеет цилиндрические пружины, установ
ленные в окна диска с фрикционными накладками Дополни
тельно демпфер может иметь тарельчатые пружины

Для обеспечения плавности включения сцепления ведомые
диски делают разрезными или пластинчатыми К пластинам,
изогнутым в разные стороны, с обеих сторон прикрепляют
фрикционные накладки Это обеспечивает в свободном состо
янии зазор между накладками (1 2 мм) Уменьшение зазора
между накладками в процессе включения сцепления обуславли
вает плавность соприкосновения трущихся поверхностей и воз
растания силы трения

При отсутствии передачи крутящего момента вырезы фланца
ступицы и ведомого диска, в которых расположены демпферные
цилиндрические пружины, совпадают Передача крутящего мо-
мента от ведомого диска к его ступице осуществляется через дем-
пферные пружины При этом ведомый диск поворачивается
на некоторый угол относительно фланца ступицы и между ними
возникает трение. Таким образом энергия крутильных колебаний
превращается в тепловую Предельное угловое смещение дисков
ограничено размером вырезов во фланце ступицы

Фрикционные накладки сцеплений изготавливаются из угле-
родного композитного материала из кевларовых нитей, керами-
ки и др Накладки крепятся к основанию при помощи заклепок
или приклеиваются

У выжимного подшипника одна сторона выполнена по диаме-
тру в виде нажимной площадки круглой формы, соответствую-
щей диаметру расположенных в центре «корзины» выжимных
пружин Выжимной подшипник располагается на выступающем
из КПП первичном валу Подшипник крепится не на сам вал,
а на защитный кожух вала Подшипник приводит в действие ко
ромысло или вилку привода, которая нажимает на оправку под
шипника, имеющую специальные выступы. В некоторых случаях
вилка и подшипник фиксируются стопорными пружинами Вы
жимной подшипник может быть нажимного действия или оття
гивающего

Двухдисковое сцепление. На примере автомобиля МАЗ с пе
риферийным расположением пружин показано на рисунке 4 4
В этом сцеплении сжатие маховика, нажимного, среднего веду
щего и двух ведомых дисков осуществляется периферийными
цилиндрическими пружинами, равномерно расположенными
в два ряда по окружности. Каждый ряд включает по четырнад
дата, пружин

18 17 16 1S

Рис 4 4 Двуздисковое сцепление грузовых автомобилей
и автобусов МАЗ:

1 — маховик, 2 — ведомые диски; 3 — ведущий диск, 4, 14 — кольца,
3, б, 16 — пружины, 7— шток; 8, 17— крышки, 9 — рычаг,

10 — вилка, И — сферическая гайка, 12— картер, 13 — подшипник,
15 — кожух, 18 — нажимной диск

Ведомые диски включают в себя гасители крутильных
колебаний, каждый из которых имеет по шесть цилиндриче
ских пружин и по два стальных фрикционных кольца Средний
ведущий и нажимной диски направляющими выступами вхо
дят в пазы маховика Пружины расположены между маховиком
и средним диском При выключении сцепления они перемеща
ют средний диск на необходимую величину, которая регулиру
238
ется четырьмя штоками Четыре рычага выключения сцепления
установлены в вилках, закрепленных в кожухе сферическими
гайками К внутренним концам рычагов присоединено коль
цо, в которое при выключении сцепления упирается выжимной
подшипник муфты исключения. Смазывание муфты и подшил
ника производится через гибкий шланг из масленки, закреплен
ной на картере В верхней и нижней частях картера сцепления
находятся люки с крышками.

Сцепления с гидравлическим приводом

Гидропривод выключения сцепления автомобиля (рис 4 5, а)
состоит из главного цилиндра с бачком для тормозной жидко
сти, рабочего цилиндра, соединительного трубопровода, толка-
теля, вилки выключения, шаровой опоры, жестко закрепленной
на картере сцепления, подшипника выключения сцепления (вы-
жимной подшипник), педали выключения сцепления В глав-
ном цилиндре находится поршень (рис. 4 5, б) с отверстиями
на головке и закрывающей отверстия уплотнительной манжетой
(кольцевой клапан). Перед ним имеется резиновая центральная
манжета и упорная шайба, в которую упирается пружина, отжи-
мающая поршень в исходное положение

Пружина оттягивает педаль, а с ней и толкатель в исходное
положение, при котором поршень не воздействует на жидкость,
а между' ним и толкателем имеется зазор Z), обеспечивающий
свободный ход педали (см рис. 4 5, а).

Рабочий цилиндр крепится к картеру сцепления В нем уста-
новлены поршень с уплотнительными манжетами, стопорное
кольцо, прокачной штуцер для удаления воздуха, проникшего
в систему гидропривода (рис. 4 5, в) В поршень упирается толка-
тель, который другим концом соединяется с вилкой выключения
(см рис 4 5, а) Вилка опирается на шаровую опору и вторым
концом воздействует на выжимной подшипник Вся система
гидропривода заполнена тормозной жидкостью

Бачок гидропривода сцепления изготовлен из полупрозрачной
пластмассы, что облегчает проверку уровня жидкости в приводе

Во включенном положении за счет упругости нажимной
пружины нажимной диск зажимает между собой и маховиком
ведомый диск с усилием, не допускающим его пробуксовку По
этому при работе двигателя ведущая и ведомая части сцепления
вращаются вместе, передавая крутящий момент от коленчатого
вала двигателя на первичный вал КПП
Рис 4.5. Схема гидравлического приводя сцепления
а - общая схема; б - главный цилиндр; в - рабочий цилиндр,
1 - регулировочная гайка; 2 — контргайка; 3 — оттяжная пружина,
4- поршень рабочего цилиндра сцепления; 5 - рабочий цилиндр,
б - прокачной штуцер, 7 - маховик; 8 — соединительный трубопровод,
9 - коленчатый вал, 10 — бачок главного цилиндра, 11 — поршень
главного цилиндра, 12 — поршень толкателя, 13 — главный цилиндр,
14 — толкатель, 15 — сервопружина педали сцепления, 16 — оттяжная
пружина педали сцепления, 17— ограничительный винт хода педали
сцепления, 18- педаль сцепления; 19— нажимной диск,
20 — ведомый диск, 21 - кожух сцепления; 22 — нажимная пружина,
23 — подшипник выключения сцепления (выжимной подшипник),
24 — первичный вал КПП, 25 — шаровая опора вилки
выключения сцепления, 26 — вилка выключения сцепления,
27 — толкатель вилки выключения сцепления, 28 — перепускные
отверстия, 29 — защитный колпачок (пыльник), 30 — уплотнительное
кольцо, 31 — уплотнительная манжета (кольцевой клапан),
32 — пружина, 33 — упорная шайба, 34 — центральная манжета,
35 — штуцер, 36 — уплотнительные кольца, 37 — пружина,
38 — тарелка, 39 — стопорное кольцо, А — рабочий ход педали
сцепления, В — свободный ход педали сцепления, С — ход нижнего
конца вилки сцепления, D — свободный ход толкателя
При выключении сцепления усилие от педали через толка
тель передается на поршень, который, преодолевая сопротив
ление пружины, перемешаются в главном цилиндре При этом
уплотнительная манжета (кольцевой клапан) перекрывает левое
компенсационное отверстие и полость главного цилиндра разоб
вдается с бачком Жидкость через соединительный трубопровод
поступает в полость рабочего цилиндра, перемещая поршень
и толкатель Усилие от толкателя через регулировочную гайку
передается на вилку выключения сцепления Поворачиваясь от
носительно шаровой опоры, вилка перемещает выжимной под
шипник Первоначально выбирается зазор между подшипником
и фрикционным кольцом упорного фланца При этом заканчи-
вается свободный ход педали сцепления В

При рабочем ходе педали упорный фланец, воздействуя
на лепестки нажимной пружины, прогибает ее Наружная кром-
ка пружины через фиксаторы отводит нажимной диск от ведомо-
го диска, и передача крутящего момента на КПП прекращается

Когда педаль сцепления отпускают, все детали главного и ра-
бочего цилиндров, а также сама педаль возвращаются в исходное
положение под действием пружин Поршень главного цилиндра
отходит от левого компенсационного отверстия, при этом про-
исходит сообщение полостей главного цилиндра и бачка Давле-
ние в системе падает, и нажимной диск под действием нажимной
пружины прижимает ведомый диск к поверхности маховика
При нажатии на ведомый диск его волнистая поверхность по-
степенно становится плоской, позволяя сначала проскальзывать
диску, за счет чего сцепление включается плавно При этом
крутящий момент от маховика передается на кожух и нажимной
диск и далее за счет сил трения на ведомый диск, затем от него
через демпфер на ступицу ведомого диска и через шлицевое сое
динеине на первичный вал КПП

Если педаль сцепления отпускают резко, то жидкость
не успевает заполнить освобождаемый поршнем объем, и в рабо
чей полости цилиндра создается разрежение Под его действием
жидкость из бачка через канавку и отверстия в поршне, а также
отодвинутые края манжеты, перетекает в рабочую полость ци
линдра через правое компенсационное отверстие, что обеспечи
вает последующее эффективное действие привода сцепления
Сцепления с гидропневматическим приводом

Для грузовых автомобилей и автобусов большой грузоподъем
ности (вместимости) применяется преимущественно гидропнев
магический привод сцепления, вариант схемы которого для гру
зовых автомобилей и автобусов показан на рисунке 4 6

^Воздух

Рис 4 6 Принципиальная схема гидропневматкческого привода
сцепления с пневмогидравлическим усилителем
а — сцепление включено; 8— сцепление выключено, 1 - пневматический
усилитель, 2 - бачок гидравлической жидкости, 3 - педаль сцепления,
4 - птавный гидравлический цилиндр; 5— выжимной подшипник,
б - воздух, 7 - гидравлическая жидкость, 3 - управляющий
клапан, 9 — поршень, 10 — вилка выключения сцепления

Принцип работы привода заключается в следующем При на
жатии на педаль толкатель главного (подпедального) цилиндра
перемещает поршень, который выдавливает гидравлическую
жидкость, до управляющего клапана пневматического усилителя
Под действием давления жидкости клапан открывается и воздух
из воздушной магистрали от компрессора под давлением посту
пает в цилиндр пневматического усилителя, оказывая давление
на поршень Под действием давления воздуха поршень переме
щается и воздействует на вилку, которая выключает сцепление
43 Коробка переменных передач

Общее устройство

Мощностные и тонлмвно экономические показатели двига
теля существенно зависят от режима работы автомобиля В про
дессе движения нагрузка на двигатель зависит от скорости и уско
рения автомобиля, количества пассажиров и массы перевозимого
груза, качества дорожного покрытия и других факторов В про
дессе эксплуатации автомобиля условия движения все время ме
няются, поэтому в трансмиссии целесообразно иметь некоторое
устройство, способное изменять ее передаточное число, и таким
образом в случае необходимости преодоления повышенных со-
противлений движению повышать крутящий момент на ведущих
колесах Эту функцию выполняет КПП. обычно представляю-
щая собой переключаемый зубчатый редуктор

Вторым назначением КПП является реверсирование (изме-
нение направления) крутящего момента для обеспечения дви-
жения автомобиля задним ходом Третья функция КПП -
обеспечение долговременного разобщения двигателя и ведущего
моста, что часто требуется, например, при прогреве двигателя
или использовании его на неподвижном автомобиле для привода
дополнительного оборудования

Упрощенно шестеренчатый редуктор, который применяется
в КПП, можно представить как передачу из двух шестерен, в кото-
рой меньшая является ведущей, а большая — ведомой (рис 4 7, а)
Крутящий момент на ведомой шестерне во столько раз больше,
во сколько раз число ее зубьев больше числа зубьев ведущей шес-
терни При этом частота вращения (или скорость) ведомой шестер-
ни соответственно меньше, чем ведущей. Отношение чисел зубьев
ведомой и ведущей шестерен называется передаточным числом

При передаточном числе, равном двум, за два оборота руко
ятки шестерня повернется на один оборот При этом, нажимая
на рукоятку с силой 5 кгс, можно поднять десятикилограммовый
груз, прикрепленный на конце такой же рукоятки, сидящей
на валу ведомой шестерни Таким образом при передаче враще
ния с меньшей шестерни на большую уменьшается частота вра
щения и увеличивается вращающее усилие.

Если вращение от ведущей шестерни передается на ведомую
через промежуточную шестерню, то ведомая шестерня будет вра
щаться в обратную сторону относительно ведущей (рис 4 7, б)
Рис. 4 7. Ступенчатая передача.

а - при прямом ходе, 5 - при обратном ходе, 1 - ведущая шестерня,
2 - ведомая шестерня, 3 — промежуточная шестерня

По количеству валов КПП подразделяются на двухзальные,
трехвальные, четырехвальные и многовальные.

Двухвалыые КПП применяются на переднеприводных лег-
ковых автомобилях малого класса и заднеприводных легковых
автомобилях с задним расположением двигателя Число передач
таких КПП составляет 4 6 Высшая передача в двухвальных
КПП часто бывает повышающей, а большинство передач син-
хронизировано

Трехвальные я четырехвальные КПП устанавливаются на
заднеприводных легковых автомобилях с передним располо-
жением двигателя, на грузовых автомобилях малой и средней
грузоподъемности и на автобусах. Число передач в этих КПП
составляет не менее четырех для легковых и грузовых автомоби
лей малой грузоподъемности и от четырех до шести для грузовых
автомобилей средней грузоподъемности

Чегырехвальные КПП могут использоваться на легковых ав
томобилях с передним приводом.

Многовальные КПП применяются на грузовых автомобилях
большой грузоподъемности с целью увеличения числа передач
Чем больше число передач в КПП, тем лучше используется мощ
ность двигателя и выше тягово скоростные свойства и топлив
ная экономичность автомобиля Однако при этом усложняется
244
конструкция КПП и затрудняется выбор передачи, оптимальной
для данных условий движения В мнотовальных КПП число не
редач может быть от 8 до 24 В связи с этим многовальные мио
гоступенчатые КПП наибольшее применение получили на ав
томобилях тягачах, работающих с прицепами и полуприцепами

Переключение передач в большинстве ступенчатых КПП
выполняется водителем Однако в последнее время появились
конструкции ступенчатых КПП, в которых переключение пере
дач автоматизировано на основе применения микропроцессор
ной техники

Простейшая трехвальная механическая КПП состоит из кар
тера, ведущего вала с ведущей шестерней, ведомого вала, про-
межуточного вала, оси шестерни заднего хода, набора шестерен
и механизма переключения передач (рис. 48)

Рис 4 8 Основные компоненты трехвальной КПП

1 — шлицы, 2 — ведущая шестерня, 3 — зубчатый венец, 4 — рычаг пе
реключения передач, 5 — вилка, б — ползун, 7 — крышка, 8 — ведомый
вал, 9 — шестерня блока заднего хода, 10 — блок шестерен заднего хода,

11, 14, 15— шестерни промежуточного вала, 12, 13, 16 — передвижные
шестерни, 17 — шестерня постоянного зацепления,
18 — промежуточный вал, 19 — картер, 20 — ведущий вал
Картер КПП имеет крышку, гнезда для крепления валов
и осей

Ведущий вал изготовлен вместе с ведущей шестерней и зубча
тым венцом Передним концом ведущий вал установлен в под
шиннике в выточке коленчатого вала, а задним — в гнезде не
редней стенки картера Установка ведущего вала выполнена так,
что только ведущая шестерня и венец помещены внутри карте
ра, а на выступающей из коробки части шлицованного ведущего
вала установлен ведомый диск сцепления.

Ведомый вал имеет шлицы и передним концом опирается
на роликовый подшипник, установленный в выточке ведущего
вала Другой конец ведомого вала в выточке картера коробки
установлен в шариковом подшипнике. На шлицах ведомого вала
установлены передвижные шестерни. Ось ведомого вала совпада-
ет с осью ведущего.

Промежуточный вал состоит из шестерен различного диаме-
тра, выполненных в виде блока и закрепленных на нем Блок
шестерен посажен на роликовых подшипниках на оси или вместе
с валом на подшипниках установлен в гнездах стенок картера
Промежуточный вал вращается всегда вместе с ведущим валом,
так как их шестерни находятся в постоянном зацеплении Шес-
терни заднего хода (одна или в виде блока из двух шестерен)
вращаются на оси, закрепленной в отверстиях стенок картера

Механизм переключения передач служит для включения пере-
дач, установки шестерен в нейтральное положение и для вклю-
чения заднего хода Передачи включают перемещением шестерен
или муфт синхронизаторов на ведомом или промежуточном валу
с помощью рычага переключения, вилок и ползунов В зависи-
мости от числа передач, включаемых для движения вперед опре
деляют тип КПП КПП могут быть трех, четырех, пяти , ше
сти , семи и многоступенчатые.

Для включения первой передачи передвижную шестерню
передвигают влево, вводя ее в зацепление с шестерней первой
передачи промежуточного вала.

Вторая передача обеспечивается включением зубчатых колес

При включении прямой (в данном случае третьей) пере
дачи ведущий и ведомый валы соединяются непосредственно
через наружный зубчатый венчик и внутренний венчик шестер
ни Прямая передача является основной передачей, используемой
при движении автомобиля по хорошей дороге
Из приведенной схемы можно заключить, что при передки
женин шестерни вправо она зайдет в зацепление с шестерней
промежуточного вала, сидящей на нем жестко При этом полу
чится четвертая повышающая передача

С зубчатым колесом промежуточного вала в постоянном заце
пленив находится блок шестерен передачи заднего хода Для вклю
чения передачи заднего хода зубчатое колесо передвигают вправо,
вводя его в зацепление с первой свободной шестерней блока шесте
рен заднего хода Учитывая наличие промежуточной шестерни,
вторичный вал вращается в обратную сторону

Механизмы переключения передач и синхронизаторы

Механизмы переключения передач подразделяются

•	на непосредственные,

•	дистанционные (тяговые и тросовые).

•	электронноуправляемые

Непосредственный механизм переключения передач

В специальных гнездах установлены ползун включения
первой передачи и заднего хода, ползун включения четвертой
и пятой передач и ползун включения второй и третьей передач
(рис 4 9) На ползунах закреплены болтами вилки, которые вхо-
дят в зацепление с шестернями вторичного вала и синхрони-
заторами Вилки включения второй и третьей передач, а также
четвертой и пятой передач венчаются головками с пазами На по-
лзуне первой передачи и заднего хода кроме вилки, закрепленной
на заднем конце ползуна, установлена головка В паз этой го-
ловки входит промежуточный рычаг включения первой передачи
и заднего хода В пазы головок вилок и промежуточного рычага
включения первой передачи и заднего хода входит нижний конец
рычага переключения передач, установленный в гнезде корпуса
рычага переключения передач Шаровая опора рычага поддер
живается конической пружиной. Передвигая рычаг из стороны
в сторону, можно вводить его нижний конец в пазы головок
и включать различные передачи.

При движении автомобиля, особенно по плохим дорогам,
шестерни могут произвольно выходить из зацепления с нужны
ми шестернями Чтобы этого не случилось, на ползунах делаются
проточки, соответствующие полному зацеплению зубчатых колес,
и в эти проточки при помощи пружин вдавливаются фиксирую
щие шарики Они не допускают произвольного переключения
передач и обеспечивают зацепление шестерен на всю длину зубьев

Рис 4 9 Непосредственный механизм переключения передач
(на примере автомобиля ЗИЛ):

1 - крышка картера КПП, 2 - ползун включения первой
передачи и заднего хода, 3 — головка ползуна; 4 — пружина
предохранителя включения заднего хода; 5 — промежуточный рычаг
включения первой передачи и заднего хода; б - рычаг переключения
первой передачи, 7 - корпус рычага переключения, S — шарик
фиксатора, 9- ползун включения четвертой к пятой передач,
10 — ползун включения второй и третьей передач, 11 - сапун
для сообщения картера КПП с атмосферой, 12 - вилка включе-
ния первой передачи и заднего хода; 13 — вилка включения второй
и третьей передач, 14 — вилка включения четвертой и пятой пере
дач, 13— штифт замка ползунов, 16 — шарик замка ползунов

Если водитель неправильно повернет рычаг переключения
передач и его нижний конец войдет в пазы вилок сразу двух пе
редач, может произойти одновременное включение двух передач,
что приведет к поломке шестерен

Чтобы две передачи не включались одновременно, приме
няется замок Он состоит из штифта, вставленного в отверстие
среднего ползуна, и двух пар шариков замка На ползунах оде
ланы углубления на крайних — по одному со стороны средне
го ползуна, а на среднем — с обеих сторон Диаметры шариков
и длина штифта подобраны так, что при перемещении одного
ползуна они входят в углубления двух других и не позволяют им
передвинуться и ввести в задепление другие шестерни

Для предотвращения случайного включения заднего хода
при движении автомобиля вперед служит предохранитель от слу
чайного включения заднего хода Он состоит из промежуточно
го рычага и упора с пружиной. Работа предохранителя осно
вана на сопротивлении пружины. Передвигая рычаг, водитель
чувствует сопротивление пружины и таким образом определяет
включение передачи заднего хода юти первой передачи

Современные автомобили и автобусы оснащаются, как прави
ло, дистанционными приводами с помощью тяг и тросов Тросовый
привод, характерный для современных КПП. применяется во из-
бежание передачи вибраций и колебаний от силового агрегата

При работе КПП шестерни валов вращаются с разной часто-
той В момент переключения передач зуб одной шестерни может
удариться в зуб другой шестерни, что приведет к износу шесте-
рен, затруднению включения передач, шуму при переключении
передач Чтобы уравнять частоты вращения шестерен и закре-
пить свободно установленные на валах шестерни в КПП, приме-
няют синхронизаторы

Синхронизатор включает в себя три элемента

•	выравнивающий угловые скорости (конусные кольца),

•	блокирующий включение (блокирующие пальцы),

•	включающий передачи (зубчатая муфта)

Простейший конусный синхронизатор представляет собой
бронзовое блокирующее кольцо, расположенное на валу между
зубчатым венцом шестерни соответствующей передачи, шестерни
пониженной и повышенной передач и наружным кольцом муфты
включения (рис 410) Кольцо имеет внутреннюю коническую
поверхность, обращенную в сторону шестерни, и зубчатый ве
нец, обращенный в сторону муфигы. На конической поверхности
выполнена резьба, предназначенная для прорезания масляной
пленки Материал блокирующего кольца отличается износостой
костью и высоким коэффициентом трения Оно соединено со
скользящей муфтой при помощи сухарей таким образом, что ее
перемещение вдоль вала вызывает перемещение соответствующе
го блокирующего кольца в том же направлении
Рис 4.10 Схема работы (а) и устройство (б) синхронизатора
1 - шестерня пониженной передачи, 2 - шлицевой венец шестерни,
3 — наружное кольцо муфты, 4- подпружиненный сухарь,
5 — шестерня повышенной передачи; б - блокирующее кольцо,
7- шлицевая часть муфты с блокирующим конусным кольцом,
S — пружина

При включении передачи вилка переключения начинает сдви-
гать муфту в сторону соответствующей шестерни (рис 4 10, а)
Для включения передачи муфта должна перейти на зубчатый ве
нед шестерни, зафиксировав ее на валу, но в данный момент
это невозможно, так как окружные скорости шестерни и муфты
с блокирующим кольцом не равны, при этом венец блокирующего
кольца удерживает муфту от контакта с зубчатым венцом тестер
ни, предотвращая их повышенный износ Через сухари движение
муфты передается блокирующему кольцу, которое тоже начина
ет смещаться по валу в сторону шестерни, на которой имеется
коническая поверхность, соответствующая конической поверх
ности блокирующего кольца Своей конической поверхностью
блокирующее кольцо вступает во взаимодействие с конической
поверхностью шестерни пониженной или повышенной передачи,
при этом в момент их соприкосновения резьба на конической
поверхности блокирующего кольца прорезает масляную пленку
на конусе шестерни, провоцируя трение металла о металл Сила
трения между блокирующим кольцом, вращающимся с той же
скоростью, что и наружное кольцо муфты, и конусом шестерни
выравнивает их угловые скорости, проворачивая блокирующее
кольцо в такое положение, что зубья его венца, скользящей му
фты и венца шестерни передачи встают в один ряд, после чего
муфта может легко перейти на зубчатый венец шестерни, фикси
руя ее на валу и тем самым включая передачу

Синхронизаторы могут располагаться на любом из валов
КПП или на нескольких валах одновременно

Синхронизаторы грузовых автомобилей и автобусов имеют
принцип работы, аналогичный синхронизаторам легковых авто-
мобилей и отличаются только размерами.

Механические коробки передач грузовых автомобилей

На грузовых автомобилях небольшой грузоподъемности и са-
мосвалах устанавливаются пятиступенчатые трехвзльные КПП
с 4 5 передачами На магистральных тягачах количество передач
может достигать 12... 16.

Механическую КПП рассмотрим на примере автомобиля-тя-
гача Scania Принципиально КПП магистральных тягачей не от-
личаются друг от друта и имеют три следующих основных блока

Блок А - встроенный передний вспомогательный блок пере-
дач или делитель (две передачи) (рис. 4 11). Этот блок предназ-
начен для обеспечения деления каждой передачи на повышенное
или пониженное передаточное отношение. Главный блок КПП
распространенных коробок ZF, например у автомобилей Volvo,
имеет четыре передачи переднего и одну заднего хода, у КПП ав
томобилей Scania — три передачи переднего и одну заднего хода

Блок В — главный блок КПП с определенным количеством
передач переднего и одной заднего хода

Блок С — вспомогательный блок передач или блок выбора
режимов (демультипликатор) с двумя передачами Данный блок
(планетарный редуктор блока режимов) предназначен для допо
лнительного понижения всех передач главного блока и делителя
или передачи крутящего момента без изменения
Рис 411 Схематичный разрез КПП Scania GRS905

А - встроенный передний вспомогательный блок передач
иди делитель (две передачи). В — главный блок КПП с четырьмя
передачами переднего и одной заднего хода; С - вспомогательный
блок передач или блок выбора режимов (демультипликатор)
(две передачи); 1 - промежуточный вал; 2- масляный
насос; 3 — первичный вал КПП; 4 — синхронизатор
для переключения ступеней делителя; 5 - синхронизатор
второй и третьей передач; б- вторичный вал КПП,
7- синхронизатор первой передачи, 3 - муфта включения
для ползущей передачи и передачи заднего хода (без синхронизатора),
9 - планетарная передача с вторичным валом,
10 - промежуточная шестерня для передачи заднего хода

Таким образом КПП представляет собой механизм с пере
ключейием диапазонов. Это означает, что основная КПП имеет
малое передаточное чисто, тогда как планетарная КПП имеет
диапазон пониженных и повышенных скоростей

Переключение передач сначала осуществляется в основной
КПП при вклкяении пониженной передачи, т е малом диапазо
не передач, а затем продолжается в повышенном диапазоне пла
нетарной КПП, то есть высоком диапазоне.

Каждая передача затем может делиться дальше с помощью
делителя Это означает, что в общей сложности может быть 12
или 16 скоростей
Например, у КПП ZF благодаря делителю четыре передачи
основного блока удваиваются, а вследствие дополнительного ду
блирования передач планетарным редуктором общее количество
передач переднего хода рассчитывается: 3 2 2 = 12

Основная КПП Scania GRS 905 имеет три передачи движе
ния вперед, передачу заднего хода и ползущую передачу или по
ниженную ступень (черепаха). Все передачи основной КПП син
хронизированы, но передача заднего хода и ползущая передача
синхронизатора не имеют Переключение передач производится
перемещением рычага переключения. В главный блок В входят
четыре вала первичный вал, вторичный вал, промежуточный
вал и вал передачи заднего хода.

Первичный вал закреплен на двух конических роликопод-
шипниках Передняя часть вала опирается на переднюю плиту
картера КПП, а задняя часть вала опирается на переднюю часть
вторичного вала и шарикоподшипник, расположенный в центре
маховика

Ведущая деталь синхронизатора делителя прикреплена к валу
на шлицах Шестерня нижнего диапазона делителя на первич-
ном валу вращается на игольчатых подшипниках Смазка вала
осуществляется через специально просверленные отверстия

Передний конец вторичного вала закреплен в коническом
роликоподшипнике первичного вала, а задний конец закреплен
в коническом подшипнике, установленном в задней стенке кар-
тера КПП Шестерни вторичного вала закреплены с помощью
игольчатых подшипников Шестерня повышенного диапазона
делителя закреплена в двух конических роликоподшипниках
на вторичном валу

Синхронизирующие ведущие детали с первой по третью пе
редачи, а также ведущая деталь ползучей передачи и передачи
заднего хода соединены с вторичным валом при помощи шли
цев Солнечная шестерня и синхронизирующий конус планетар
ной передачи располагаются на заднем конце вторичного вала
и закреплены на шлицах Подшипники шестерен смазываются
через отверстия вала

На промежуточном валу закреплены шестерни передачи
заднего хода Шестерни ползучей передачи и первой передачи
нарезаны непосредственно на валу Шестерни второй передачи
и две шестерни первичной передачи, низшего и высшего диапа
зонов делителя, напрессованы и закреплены на валу
Промежуточный вал опирается на конические подшипники
в передней и задней стенках КПП Кулачок привода масляного
насоса располагается на переднем торце вала и нарезан непосред
ственно на валу

Вал передачи заднего хода расположен слева от промежуточ
ного вала и прикреплен к кронштейну в картере КПП, а также
к задней стенке картера Промежуточная шестерня заднего хода,
которая сообщает вторичному валу обратное направление враще
ния при включении передачи заднего хода, установлена на валу
Шестерня закреплена на игольчатом подшипнике и смазывается
путем разбрызгивания из масляной магистрали вала

Основная КПП оборудована тремя синхронизаторами

•	для первой передачи,

•	второй и третьей передач,

•	низшего и высшего диапазонов делителя

Ползучая передача и передача заднего хода не имеют синхро-
низаторов, поэтому они оснащены только одной муфтой, кото-
рая вращается в непосредственном зацеплении с зубьями каждой
шестерни при переключении передач

Демультипликатор (от англ de - приставка, обозначающая
отрицательное действие и multiplication - умножение), или вспо-
могательный блок передач С, — механизм трансмиссии, предназ-
наченный для повышения крутящего момента Он представляет
собой синхронизированную планетарную передачу, расположен-
ную за основной КПП Демультипликатор удваивает количество
передач основной КПП. разделяя их на верхний и нижний ряд
(низший и высший диапазон) и изменяет передаточное отноше-
ние приблизительно в 3,75 раза Как высшая, так и низшая пере
дачи оборудованы синхронизатором зацепления

Большой диапазон демультипликатора используют как для
расширения общего диапазона многоступенчатой трансмиссии, так
и для одновременного сокращения диапазона базовой коробки

Планетарная передача

Состоит из передвижной коронной шестерни с внутренними
зубьями и синхронизирующими зубьями, солнечной шестерни,
прикрепленной к вторичному валу в основной КПП, а также
пяти планетарных шестерен — сателлитов, расположенных меж
ду коронной шестерней и солнечной шестерней (рис 4 12)
Рис 412 Планетарная передача вспомогательного блока.

1 - вторичный вал, основная КПП. 2 — синхронизирующий
конус, высший диапазон, 3 — коронная шестерня, 4 - планетарная
шестерня (сателлит) (5 шт); 5 — вилка механизма переключения
передач, б — синхронизирующий конус, низший диапазон,

7 - выходной вал, планетарная передача (водило); S — запорный
конус; 9 — солнечная шестерня

Планетарные шестерни закреплены на выходном валу, ко-
торый также служит в качестве водила планетарной передачи

Планетарная передача делит три трансмиссионные ступени
основной КПП на низший и высший диапазон

Низший диапазон. При движении автомобиля в низшем ско-
ростном диапазоне солнечная шестерня приводит в действие
планетарные шестерни (рис. 4 13, а). Коронная шестерня, ко-
торая является неподвижной, прикреплена к картеру планетар-
ной передачи с помощью фиксированного синхронизирующего
диска, расположенного в картере. Поскольку коронная шестерня
является неподвижной, планетарные шестерни и водило плане
тарной передачи с вторичным валом подвергаются принудитель
ному вращению, чем достигается понижение скорости вращения
шестерен

Высший диапазон. При движении автомобиля в высшем ско
ростом диапазоне коронная шестерня сцеплена с солнечной
шестерней с помощью синхронизирующего конуса (рис 4 13, б)
Он соединен на шлицах с солнечной шестерней Таким образом
вся планетарная передача вращается в виде единого узла и пони
жения скорости вращения шестерен не происходит
Рис 413 Диапазоны работы планетар ного механизма
а - низший; б — высший

Планетарная передача оборудована синхронизирующим
устройством конического типа, выполняющим те же функции,
что и в основной КПП

Делитель расположен в передней части основной КПП
Он позволяет каждую из первой, второй, третьей передач разде-
лить на две верхнюю и нижнюю ступень Таким образом, общее
число передач увеличивается до шести Делитель включается ку-
лисным переключателем на рычаге переключения передач и ак-
тивируется с помощью педали сцепления.

Механические коробки передач с электронным
управлением с двойным сцеплением

В КПП с двойным сцеплением условно объединены две ко-
робки, причем каждая со своим сцеплением. Одна КПП отвечает
за включение нечетных передач (первой, третьей и пятой), другая —
четных (второй, четвертой и шестой), что позволяет включать две
передачи одновременно Такая КПП называется преселективной

На базе шестисгупенчатой трехвальной коробки построена
КПП DSG На верхнем втором вторичном вале установлены шее
терни задней, пятой и четвертой передач, на первом — шестерни
передач с первой по четвертую (рис 414) В этой КПП имеются
два первичных вала Каждый вал имеет свой пакет сцеплений
Пакет сцеплений представляет собой два пакета фрикционов, по
груженных в масляную ванну Функция отвода тепла от пар тре
ния возложена на масло, чью циркуляцию обеспечивает масля
ный насос, аналогичный тем, которые устанавливаются на ги
дромеханических АКПП. Охлаждение масла и его фильтрация
256
от продуктов трения происходят в масляном фильтре и охлади
теле масла Переключение передач осуществляется посредством
гидроцилиндров, воздействующих на штоки При этом теряется
часть энергии, однако не больше той, которую теряет гидротран
сформатор в АКПП до блокировки. В качестве управляющего
звена в конструкцию введена специальная система управления
По сути DSG — это замена традиционной гидромеханической
КПП, в состав которой входят звено, обеспечивающее бессту
пенчатое изменение крутящего момента (гидротрансформатор),
и набор планетарных рядов

Рис 414 Схема КПП с двойным сцеплением
(работа на первой передаче)

1 — двухмассовый маховик, 2 — многодисковая муфта сцепления
нечетных передач, 3 — многодисковая муфта сцепления четных передач,
4 — главная передача (на пятой, шестой передачах и передаче заднего
хода), 5 — наружный первичный вал, б — первый вторичный вал,
7 — вал масляного насоса, S — масляный насос, 9 — второй вторичный
вал, 10 — ось шестерен заднего хода, 11 — внутренний первичный
вал, 12— корпус сцепления, I — шестерня первой передачи,
II — шестерня второй передачи, Ш — шестерня третьей передачи,
IV — шестерня четвертой передачи, V — шестерня пятой передачи,
VI — шестерня шестой передачи, Я — шестерня задней передачи
На наружном первичном валу находятся шестерни четных
передач второй, четвертой и шестой. Внутри наружного первич
ного вала проходит внутренний первичный вал, на котором на
ходятся шестерни нечетных передач первой, третьей, пятой и
заднего хода

КПП с двумя сцеплениями обеспечивает переключение пе
редач без разрыва потока мощности Достигается это следующим
образом В КПП DSG одновременно включены две передачи
В обычных конструкциях такое положение ведет к неминуемой
аварийной поломке, но в КПП DSG этого не происходит Рабо
тает только то зубчатое зацепление, ведущий вал которого соеди
нен с включенным в данный момент сцеплением Диски другого
сцепления разомкнуты, поэтому вторая пара шестерен не работа-
ет При достижении необходимой частоты вращения коленчато-
го вала электронный блок управления определяет необходимый
момент переключения При этом два гидропривода одновремен-
но отпускают первое сцепление и замыкают второе Работавшее
до этого сцепление выключается и включается второе сцепление
Поток мощности при этом практически без разрыва передается
дальше по кинематической цепочке

Теперь активна уже вторая передача, и КПП заранее вводит
в зацепление шестерни следующей, третьей, передачи Как только
настанет следующий необходимый момент переключения, элек-
тронный блок отдаст необходимые команды и КПП, синхронно
манипулируя двумя сцеплениями, плавно передаст крутящий
момент от второй к третьей и так до шестой Причем одновре-
менно с шестой передачей КПП сразу может включить пятую
передачу на тот случай, если частота вращения коленчатого вала
двигателя упадет и понадобится больше тяги

В КПП DSG многодисковые муфты передают крутящий
момент только за счет сил трения между дисками Переключе
ние передач производится посредством четырех вилок, управ
ляемых гидроцилиндрами, и синхронизаторов такого же типа,
как у обычных механических КПП

Автоматические гидромеханические коробки передач

Основным неудобствам при использовании механических
ступенчатых КПП является то, что водителю для переключения
передач постоянно приходится нажимать на педаль сцепления
и перемещать рычаг переключения передач Это требует от него
затрат значительных физических сил, особенно в условиях го
родского движения и (или) при управлении автомобилем, ра
ботающим с частыми остановками Для устранения таких не
удобств и облегчения работы водителя легкового автомобиля
все более широкое применение получают ГМП Они выполняют
одновременно функции сцепления и КПП с автоматическим
или полуавтоматическим переключением передач

Применение ГМП на автомобиле позволяет получить еле
дующие преимущества

•	обеспечить автоматизацию переключения передач и отсут-
ствие необходимости иметь педаль сцепления,

•	повысить проходимость автомобиля в условиях бездорожья
за счет отсутствия разрыва потока мощности при переключении
передач,

•	повысить долговечность двигателя и агрегатов трансмис-
сии за счет способности гидротрансформатора снижать динами-
ческие нагрузки

В качестве недостатка необходимо отметить потерю мощно-
сти и повышение расхода топлива за счет более низкого КПД
у ГМП по сравнению механической КПП

Наибольшее распространение получили автоматические ГМП,
переключение передач в которых осуществляется с помощью ме-
ханических регуляторов, и электронные ГМП, включающие элек-
тронную систему управления, переклютение передач в которых
осуществляется с помощью электромагнитных клапанов

ГМП состоит нз гидротрансформатора и механической
КПП На легковых автомобилях наиболее распространены ГМП
с планетарными механическими КПП Их преимущества

•	компактность конструкции,

•	меньшая металлоемкость и шумность,

•	больший срок службы

Недостатки

•	сложность,

•	высокая стоимость,

•	пониженный КПД

Переключение передач в этих ГМП производится при по
мощи фрикционных муфт и ленточных тормозных механизмов.
При этом при включении одной передачи часть фрикционных
муфт и ленточных тормозных механизмов пробуксовывает,
что также снижает их КПД

Гидротрансформатор представляет собой гидравлический
механизм, который размещен между двигателем и механической
КПП (рис 4 15) Он состоит из трех колес с лопатками насосного
(ведущего), турбинного (ведомого) и реактора Насосное колесо
закреплено на маховике двигателя и образует корпус гидротран
сформатора, внутри которого размещены турбинное колесо,
соединенное с первичным валом КПП, и реактор, установлен
ный на роликовой муфте свободного хода Внутренняя полость
гидротрансформатора на 3/4 своего объема заполнена специаль
ным маслом малой вязкости.

Рис. 4.15 Гидротрансформатор

а - общий вид; б — схема; 1 — маховик; 2- турбинное
колесо; 3 — насосное колесо, 4 - реактор

Каждое колесо имеет наружный и внутренний торцы, между
которыми располагаются профилированные лопасти, образую
щие каналы для протока жидкости Все колеса гидротрансфор
матора максимально приближены друг к другу, а вытеснению
жидкости препятствуют специальные уплотнения

При работающем двигателе насосное колесо вращается
вместе с маховиком двигателя. Масло под действием центробеж
ной силы поступает к наружной части насосного колеса, воздей
сгвует на лопатки турбинного колеса и приводит его во враще
ние Из турбинного колеса масло поступает в реактор, который
обеспечивает плавный и безударный вход жидкости в насосное
колесо, которое также имеет форму колеса с лопатками, однако
оно жестко прикреплено к корпусу и не вращается (до определен
ного времени) Реактор расположен на пути, по которому масло
возвращается из турбины в насос. Лопатки реактора имеют осо
бый профиль, а межлопаточные каналы постепенно сужаются
По этой причине скорость, с которой рабочая жидкость течет
по каналам направляющего аппарата, постепенно увеличивается,
а сама жидкость выбрасывается из реактора в сторону вращения
насосного колеса, как бы подталкивая и подгоняя его

Жесткая связь при этом между двигателем и трансмиссией
отсутствует Это способствует обеспечению работы двигателя
и остановке автомобиля с включенной передачей Наличие та-
кой связи устраняет вероятность того, что заглохнет двигатель,
как по неопытности водителя, так и вследствие внезапного воз-
растания внешнего сопротивления, при котором может прои-
зойти полная остановка автомобиля

Характерной особенностью гидротрансформатора является
увеличение крутящего момента при его передаче от двигателя
к первичному валу КПП Наибольшее увеличение крутящего
момента на турбинном колесе гидротрансформатора происходит
при трогании автомобиля с места При этом коэффициент тран-
сформации может составлять до 2,4 В этом случае реактор непо-
движен, так как заторможен муфтой свободного хода По мере
разгона автомобиля увеличивается скорость вращения насосного
и турбинного колес. При этом муфта свободного хода расклини-
вается и реактор начинает вращайся с увеличивающейся ско-
ростью, оказывая все меньшее влияние на передаваемый крутя
щий момент После достижения реактором максимальной скоро
сти вращения гидротрансформатор перестает изменять крутящий
момент и переходит на режим работы гидромуфты Таким об
разом происходит плавный разгон автомобиля и бесступенчатое
изменение крутящего момента.

По такой же схеме работает гидромуфта, которая просто пе
редает крутящий момент, не трансформируя его величину

Планетарная КПП включает в себя планетарные механизмы.
В простейшем планетарном механизме солнечная шестерня, за
крепленная на ведущем валу, находится в зацеплении с шее
тернями сателлитами, свободно установленными на своих осях
(рис 4 16) Оси сателлитов закреплены на водиле, жестко соеди
ненном с ведомым валом, а сами сателлиты находятся и зацепле
нии с коронной шестерней, имеющей внутренние зубья

Рис. 416 Планетарный механизм:

1 - ведущий вал; 2- коронная шестерня; 3 — сателлиты, 4 — водило,
5 — ведомый вал; б - солнечная шестерня; 7-ленточный тормоз

Передача крутящего момента с ведущего вала на ведомый вал
возможна только при коронной шестерне заторможенной, при по-
мощи ленточного тормоза или многодискового «мокрого» сцепле-
ния В этом случае при вращении солнечной шестерни сателлиты,
перекатываясь по зубьям коронной шестерни, начинают вращать-
ся вокруг своих осей и одновременно через водило вращают ве-
домый вал При растормаживании коронной шестерни сателлиты,
свободно перекатываясь по солнечной шестерне, вращают корон-
ную шестерню, а ведомый вал остается неподвижным

Затормаживание коронной шестерни осуществляется лен
точным тормозом (рис. 4 17). Внутренняя поверхность ленточ
ного тормоза покрыта фрикционным материалом Один конец
ленточного тормоза крепится к картеру КПП, а другой — соеди
няется со штоком поршня При подаче рабочей жидкости под ее
давлением перемещаются поршень и шток, который обжимает
ленточный тормоз вокруг барабана Когда давление сбрасыва
ется, возвратная пружина перемещает поршень назад в его ци
линдр и ленточный тормоз отпускает тормозной барабан

В АКПП применяются фрикционные муфты сцепления,
аналогичные описанной илпе многодисковой муфте
Рис. 417 Ленточный тормоз в сборе

1 — ленточный тормоз, 2 — анкерния стяжка, 3 — шток поршня,

4 — пружина; У - поршень

Гидромеханическая коробка передач без электронного
управления

В качестве примера такой ГМП рассмотрим двухступенча-
тую гидромеханическую коробку передач (рис 4 18) Она со-
стоит из гидротрансформатора, механической планетарной КПП
с многодисковым фрикционом, двумя ленточными тормозными
механизмами и гидравлической системой управления кнопоч-
ным переключением передач В двухступенчатой механической
КПП имеются два одинаковых планетарных механизма

Рис. 418 ГМП

1 — гидротрансформатор, 2 — тормозные механизмы,
3 — фрикцион, 4 — планетарные механизмы
В нейтральном положении фрикцион и тормозные меха
низмы выключены Трогание автомобиля с места происходит
при включенной первой передаче. В этом случае масло под давле
нием поступает в цилиндр тормозного механизма, лента которо
го затягивается, и солнечная шестерня планетарного механизма
останавливается

Если включена кнопка «Движение», то при разгоне автомо
биля происходит автоматическое переключение на вторую пере
дачу, что обеспечивается одновременным выключением тормоз
ного механизма и включением фрикциона В этом случае пла
нетарные механизмы блокируются и вращаются как одно целое

Для движения автомобиля задним ходом включается только
тормозной механизм.

Для подачи рабочей жидкости (масла) в ГМП предусматри-
ваются масляные насосы и центробежные регуляторы, которые
в зависимости от частоты вращения перемешают золотники,
регулирующие подачу масла в тот или иной масляный канал,
управляющий фрикционами и тормозными механизмами

Рабочая температура АКП П может быть сопоставима с тем-
пературой двигателя, а иногда даже превышать ее Поэтому ав-
томобили с АКПП имеют специальную систему охлаждения, ра-
диатор которой либо встроен в радиатор системы охлаждения
двигателя, либо установлен отдельно и охлаждается воздушным
потоком

Гидромеханическая коробка передач с электронным управлением

В настоящее время АКПП имеют электронное управление,
что позволяет гораздо точнее выдерживать заданные моменты
переключения (с точностью до 1 % вместо прежних 68 %) По-
явились дополнительные возможности по характеру изменения
скорости при определенной нагрузке на двигатель электронный
блок управления может вычислить массу автомобиля и ввести со
ответствующие поправки в алгоритм переключения Электронное
управление предоставляет неограниченные возможности для само
диагностики, что позволяет корректировать процессы управления
в зависимости от многих параметров (от температуры и вязкости
жидкости до степени износа фрикционных элементов)

Система автоматического управления обычно состоит из еле
дующих подсистем

• функционирования (гидравлические насосы, регуляторы
давления),
•	измерительная, собирающая информацию о параметрах
управления,

•	управляющая, вырабатывающая управляющие сигналы.

•	исполнительная, осуществляющая управление переключе
нием передач, работой двигателя,

•	подсистема ручного управления,

•	подсистема автоматических защит, предотвращающая воз
никновение опасных ситуаций

Основными элементами электронной системы управления
являются электронный блок и рычаг управления

В качестве примера современной А.КПП с электронным
управлением рассмотрим шести ступенчатую КПП 09G японско-
го концерна AISIN (рис. 4.19).

Рис 419 Разрез шестиступенчагой АКПП 09G

1 — жидкостный насос, 2— вал турбинного колеса, 3 — водило,
4 — многодисковые муфты, 5 — многодисковые тормоза,

б — обгонная муфта, 7— сателлиты, 8 — солнечные шестерни,
9 — ведомая шестерня промежуточной передачи
АКПП состоит из гидротрансформатора, механической ила
нетарной КПП с многодисковыми фрикционами и многодис
ковыми тормозными механизмами, гидравлической системы,
систем охлаждения и смазки, электрической системы

Работа автоматической коробка передач на примере первой
передачи

Первая передача в обычном режше. Активными механизмами
являются многодисковая муфта и обгонная муфта (рис 4 20, а).

Рис 4 20 Работа АКПП на первой передаче

а — в обычном режиме, б — при торможении двигателем, 2 — вал
турбинного колеса; 2 — сателлиты; 3 — муфта многодисковая,
4 — коронные шестерни, 5— обгонная муфта, б — водила,

7 — солнечные шестерни, S — ведомая шестерня промежуточной
передачи, 9 — многодисковый тормоз

Вместе с валом турбинного колеса вращается коронная шее
терня одинарного планетарного ряда Эта шестерня приводит
во вращение сателлиты, которые обкатываются по неподвижной
солнечной шестерне При этом приводится во вращение водило

Так как многодисковая муфта замкнута, крутящий момент
передается на солнечную шестерню сдвоенного планетарного
266
ряда Длинные сателлиты передают крутящий момент на ко
ронную шестерню, которая непосредственно связана с ведущей
шестерней промежуточной передачи. Водило опирается при этом
на обгонную муфту

Первая передача осуществляется с участием обгонной муфты,
поэтому при переходе автомобиля на режим движения накатом
передача крутящего момента прекращается. При этом ведущими
являются колеса автомобиля Обгонная муфта свободно враща
ется в направлении, противоположном ее блокировке, поэтому
тормозное действие двигателя не используется

Первая передача при торможении двигателем в режиме управ-
ления. Активными механизмами являются многодисковая муфта
и многодисковый тормоз (рис. 4.20, б). Передача крутящего мо-
мента соответствует при этом описанной выше для первой пере-
дачи Торможение двигателем при движении на первой передаче
осуществляется с помощью тормоза При этом тормоз блокирует
обгонную муфту и вместе с ней водило В отличие от обгонной
муфты тормоз может блокировать водило при любом направле-
нии его вращения, что позволяет использовать его и при вклю-
чении заднего хода.

Раздаточная коробка

Дополнительная КПП. распределяющая крутящий момент
двигателя между' ведущими мостами автомобиля называется раз-
даточной коробкой Она служит для увеличения тяговой силы
на ведущих колесах и повышения проходимости автомобиля Кро-
ме того, она выполняет функцию демультипликатора, что позво-
ляет увеличить диапазон передаточных чисел КПП и эффектив-
нее использовать автомобиль в различных дорожных условиях

В тех случаях, когда применяется только один ведущий
мост или ведущие мосты расположены по одну сторону от КПП
и выполнены проходными, как у многих автомобилей с колес
ной формулой 6x4, раздаточная коробка не нужна Она не нужна
и тогда, когда передний и задний мосты являются ведущими,
но КПП выполнена с несоосным нижним расположением ведо
мого вала, имеющего с обеих сторон присоединительные фланцы
В этом случае функции раздаточной коробки выполняет КПП

В зависимости от назначения автомобилей на них применя
ют различные раздаточные коробки (рис. 4 21)
Рас. 4 21. Схемы раздаточных коробок

в - с блокированным приводом; б. в — с дифференциальным
приводом, 1 - ведущий вал; 2,3, б - зубчатые колеса,

4 - промежуточный вал; 5 — ведомый вал, 7- зубчатая муфта,
S — вал привода переднего моста; 9 — симметричный дифференциал,
10 ~ несимметричный дифференциал

Простейшая раздаточная коробка состоит из ведущего, про-
межуточного и ведомого валов, вала привода переднего моста,
зубчатых колес и зубчатой муфты включения переднего моста
(рис 4 21, а) Крутящий момент от КПП подводится к ведуще-
му валу Ведомый вал постоянно соединен с главной передачей
ведущего заднего моста автомобиля При включении привода
переднего моста ведомый вал и вал привода переднего моста со-
единяются между собой зубчатой муфтой и вращаются с оди-
наковыми угловыми скоростями. Соотношение между крутящи-
ми моментами, подводимыми к главным передачам переднего
и заднего мостов, при такой схеме раздаточной коробки соответ
ствует соотношению сил сопротивления движению автомобиля
на колесах этих мостов

При движении на повороте передние управляемые колеса
проходят больший путь и должны вращаться быстрее, чем зад
ние неуправляемые Поэтому при жестком соединении ведомого
вала и вала привода переднего моста, при блокированном при
воде неизбежно проскальзывание колес относительно дороги, вс
ледствие чего возрастает расход топлива и происходит перегруз
ка деталей трансмиссии Для устранения этих вредных явлений
передний мост отключают при движении по дорогам с твердым
покрытием и включают только на трудных участках дороги
268
Устраняют перечисленные отрицательные явления при
менением в раздаточной коробке межосевого дифференциала
(рис 421, б, в) Он позволяет ведомому валу и валу привода пе
реднего моста вращаться с неодинаковыми частотами Распреде
ление крутящих моментов между ними всегда одинаково — 11
для симметричного дифференциала (рис 421, б), а для несим
метричного дифференциала (рис. 4 21, в) к ведомому валу подво
дится больший момент Для повышения проходимости автомо
билей межосевые дифференциалы иногда выполняют с принуди
тельной блокировкой или самоблокирующимися

Для движения автомобилей со всеми ведущими колесами
в тяжелых дорожных услови ях требуется, чтобы к ведущим коле-
сам была приложена большая сила тяги Для увеличения крутя-
щего момента, подводимого к ведущим мостам, раздаточные ко-
робки выполняют двухступенчатыми, совмещая с раздаточной
коробкой дополнительную коробку (демультипликатор)

Таким образом, раздаточная коробка может также выполнять
функции дополнительной коробки передач, дифференциала (при
дифференциальном приводе), а если передаточное число ее выс-
шей передачи больше единицы, то и главной передачи

На рисунке 4.22 показана раздаточная коробка легкового
автомобиля повышенной проходимости с передним ведущим мос-
том, включаемым при движении в тяжелых дорожных условиях
и выключаемым на дорогах с усовершенствованным покрытием

Раздаточная коробка двухступенчатая, с несоосными валами
привода ведущих мостов и ручным управлением Две передачи
(прямая и низшая) увеличивают диапазон передаточных чисел
КПП и тяговую силу на ведущих колесах автомобиля, повышая
его проходимость

На шлицах ведущего вала установлена подвижная шестерня,
предназначенная для включения прямой и низшей передач Привве
дении в зацепление этой шестерни с шестерней вала привода задне
то моста ведущий вал и вал привода мостов соединяются между
собой и вклкнается прямая передача При зацеплении шестерни
с шестерней промежуточного вала включается низшая передача
На шлицах промежуточного вала установлена подвижная тестер
ня для включения и выключения переднего моста При выведении
подвижной шестерни из зацепления с шестерней вала вал привода
мостов выключает передний мост автомобиля, но зацепление шее
терни с шестерней вала привода заднего моста сохраняется
Рис 4 22. Раздаточная коробка легкового автомобиля
повышенной проходимости:

1 - ведущий вал, 2 - подвижная шестерня включения прямой и низшей
передач, 3 - шестерня вала привода заднего моста, 4 - вал привода
заднего моста, 5 — подвижная шестерня включения переднего моста,
б - промежуточный вал, 7- шестерня вала привода переднего моста,
8 - вал привода переднего моста; 9 — шестерня промежуточного вала

Механизм включения низшей передачи и переднего моста
состоит из вилок, которые входят в проточки шестерен и мо
гут перемещаться на штоках с помощью рычагов, закрепленных
на ползунах соединенных с рычагами управления

4 4 Карданная передача, приводные валы,
шарниры равных и неравных угловых скоростей

Усилие двигателя, изменяемое КПП, в за днеприводных актом о
билях подводится к ведущим колесам автомобиля при меняющем
ся положении (вверх вниз) передачи во время движения При этом
изменяется расстояние от КПП до ведущего моста (рис 4 23)
Рис 4 23 Схема передачи вращательного движения
от КПП к ведущему мосту

Для передачи вращательного движения при изменяющихся ут
лах и расстояниях в автомобилях применяют карданные передачи

Карданная передача может передавать крутящий момент
от КПП к раздаточной коробке или к главной передаче ведущего
моста, от раздаточной коробки к главным передачам ведущих мос-
тов, между главными передачами среднего и заднего ведущих мос-
тов, от полуосей к передним ведущим и управляемым колесам,
от главной передачи к ведущим колесам с независимой подвеской
Карданная передача может также применяться в приводе от ко-
робки отбора мощности к вспомогательным механизмам (лебедке
и др) и для связи рулевого колеса с рулевым механизмом

Карданные шарниры

Карданом, или карданным шарниром, называется подвижное
соединение, обеспечивающее передачу вращения между валами,
оси которых пересекаются под утлом

В автомобилях применяются карданные шарниры неравных
и равных угловых скоростей

Карданный шарнир неравных угловых скоростей

(асинхронный)

Состоит из вилки ведущего вала, вилки ведомого вала
и крестовины, соединяющей вилки с помощью игольчатых
подшипников (рис 4 24, а). Вилка ведомого вала может пово
рачиваться относителыю осн ОО крестовины и одновременно
с крестовиной поворачиваться относительно оси 0,0, при пере
даче вращения с ведущего вала на ведомый при изменяющемся
угле между валами

Если ведущий вал повернется на некоторый угол а, то ве
домый вал за это время повернется на какой то другой угол р
и соотношение между углами поворота валов будет

tg а = tg р cos у
а	б

Рис 4 24. Карданные шарниры:

а — неравных угловых скоростей; б - равных уиовых скоростей,
1,3 — вилки; 2- крестовина; 4, 3 — валы, 6,7 — шарики,
“i> “г_ угловые скорости ведущего и ведомого валов
соответственно, у, 0 — углы между валами

Следовательно, вали вращаются с разными скоростями
(coj *а2), а ведомый вал - еще и неравномерно Неравномерность
вращения валов тем больше, чем больше угол у между валами
При этом неравномерное вращение валов вызывает дополнитель-
ную динамическую нагрузку на детали трансмиссии и увеличи-
вает их изнашивание. Для устранения неравномерного вращения
используют два карданных шарнира неравных угловых скоростей,
которые устанавливают на концах карданного вала При этом
вилки карданных шарниров, соединенные с карданным валом,
располагаются в одной плоскости. Тогда неравномерность враще-
ния, создаваемая первым карданным шарниром, выравнивается
вторым карданным шарниром, и ведомый вал вращается равно-
мерно со скоростью ведущего вала.

Карданные шарниры неравных угловых скоростей допускают
передачу вращения при углах у между валами до 15 20°

Карданный шарнир равных угловых скоростей (синхронный)

Состоит из фасонных вилок, изготовленных как одно целое
с ведущим и ведомым валами (рис. 4 24, 6) Вилки имеют оваль
ные делительные канавки, в которых находятся рабочие шарики
Центрирование вилок осуществляется шариками, размещении
ми в сферических углублениях внутренних торцов вилок

Вращение с ведущего вала на ведомый вал передает
ся через рабочие шарики Канавки вилок имеют специальную
форму, которая независимо от изменения утла у между валами
обеспечивает расположение рабочих шариков в плоскости АА,
делящей угол пополам В результате этого оба вала вращаются
с равными скоростями (о>1 = шД

Шариковый шарнир такого типа может передавать вращение
при углах у между валами, достигающих 30 32°

Шарнир прост по конструкции и сравнительно недорог
при изготовлении Однако он имеет ускоренное изнашивание из
за наличия скольжения рабочих шариков относительно канавок
и высокого давления между шариками и канавками

Однаватмые и двухватные карданные передачи, используемые
для соединения КПП, раздаточной коробки и ведущих мостов
автомобилей, имеют карданные шарниры неравных угловых ско-
ростей (рис 4 25) Карданные передачи с шарнирами равных уг-
ловых скоростей на автомобилях применяются для привода пе-
редних управляемых и одновременно ведущих колес

Так как карданные передачи с шарнирами неравных угловых
скоростей имеют одинаковую конструкцию, рассмотрим кардан-
ную передачу автомобиля «Газель», которая состоит из промежу-
точного карданного вала, промежуточной опоры, заднего кардан-
ного вала и трех карданных шарниров (рис. 4.25, а)

Промежуточный карданный вал выполнен из стальной тон-
костенной трубы К заднему торцу промежуточного вала прива-
рен хвостовик с наружными шлицами, а к переднему торцу -
вилка, к которой через карданный шарнир крепится скользящая
передняя вилка с внутренним шлицевым отверстием и грязе-
отражателем

Передняя вилка вставлена в удлинитель заднего картера
КПП и входит в зацепление со шлицами вторичного вала КПП
При работе задней подвески происходит продольное смещение
карданной передачи При этом вилка, перемещаясь по шлицам
вторичного вала КПП, компенсирует эти сдвиги Такое подвиж
ное шлицевое соединение называется компенсирующим устрой
ством Оно обеспечивает изменение длины карданной передачи
при перемещении ведущего моста относительно КПП во время
движения автомобиля Шлицевое соединение смазывается мае
лом, залитым в картер КПП.
Рис. 4.25. Виды карданных передач:
а - двухвальная автомобиля «Газель» с одной промежуточной опорой,
В — одновальная короткобазового автомобиля МАЗ без промежуточной
опоры, в - трехвальная автобуса МАЗ 107 с двумя промежуточными
опорами, 1 - вторичный вал КПП, 2- втулка,
3 - удлинитель заднего картера КПП; 4 — грязеотражатедь
скользящей вилки; 5 - скользящая вилка; б - корпус подшипника,
7 — ипты, 3 - крестовина; 9 — манжета, 10 — грязеотражатель,
11 — промежуточная опора; 12— подшипник промежуточной опоры,
13 — кольца защитные, 14 — шлицевая вилка, 15 — стопорная шайба,

16 — вилка заднего карданного вала, 17 — вилка фланец, 18 — задний
карданный вал, 19 — болт, 20 — П образная пластина, 21 — кольцо

уплотнительное, 22— пр<

вал, 23 — вилка

промежуточного карданного вала, 24 — стопорное кольцо,
25 — пресс масленка, 26 — манжеты удлинителя заднего картера,
27 — передний карданный вал

Промежуточная опора представляет собой резиновый гоф
рированный элемент Изнутри к нему привулканизирован за
крытый шариковый подшипник, а снаружи — кронштейн Слой
резины препятствует передаче вибраций на кузов и допускает пе
ремещение карданной передачи вдоль продольной осн автомоби
ля Кронштейн промежуточной опоры болтами крепится к попе
речине рамы Подшипник опоры не требует ухода на протяжении
всего срока его службы

Задний карданный вал выполнен из тонкостенной трубы,
к торцам которой приварены вилка заднего карданного вала
и вилка — фланец Через карданный шарнир к передней части
вала крепится шлицевая вилка среднего шарнира Она надевает
ся на заднюю шлицевую часть промежуточного вала после про
межуточной опоры От смешений по шлицам она фиксируется
болтом со стопорной шайбой К другой части заднего кардан
ного вала через крестовину шарнира присоединена вилка фла-
нец с центровочным пояском Она крепится четырьмя болтами
к фланцу ведущей шестерни главной передачи

Карданный шарнир состоит из вилок и крестовины с четырьмя
закрытыми игольчатыми подшипниками В каждом из них уста-
новлено 20 роликов (игл) диаметром 2 мм Иглы изготовлены с вы-
сокой точностью, подобраны для данного подшипника в сборе
с крестовиной и для разных подшипников не взаимозаменяемы
Поэтом)' недопустимо заменять только крестовину или подшип-
ники Весь комплект заменяется в сборе, даже при повреждении
хотя бы одного подшипника В крестовину ввернута пресс-маслен-
ка Из нее масло, нагнетаемое смазочным шприцем, по внутрен-
ним каналам поступает к подшипникам. Удержание масла внутри
подшипников обеспечивается резиновой манжетой с пружиной

Для устранения вибраций карданная передача балансирует-
ся Устранение дисбаланса осуществляется приваркой к проме-
жуточному валу балансировочных пластин или приваркой плас-
тин под крышки подшипников карданных шарниров основного
вала Для фиксации взаимного положения валов на них ставятся
метки

В некоторых конструкциях автомобилей, например, ВАЗ 2105,
2107, применяется мягкий карданный шарнир неравных угловых
скоростей, который имеет в своей конструкции муфту из элас
тичного материала (упругий элемент), благодаря упругой дефор
мации которого происходит передача крутящего момента меж
ду несоосными валами и обеспечивается защита трансмиссии
от жестких ударов

Карданные шарниры равных угловых скоростей разделяются
на шариковые (рис 4 26, а) и кулачковые шарниры (рис 4 26, б)
Рис 4 26 Шариковый (я) и кулачковый (fl) шарниры
1 - шлицевые валы, 2 - вилки с овальными канавками,
5 - делительные канавки; 4- шпилька, 3- штифт,
б - центральный шарик; 7— шарики; S — ведущая вилка,
9- кулачки, 10 - диск;

11 — ведомая вилка

Вилки с овальными канавками изготавливаются как одно
делое с шлицевыми валами В канавки закладывается централь-
ный шарик, который шпилька удерживает от осевых смещений
Штифт фиксирует положение центрального шарика Централь-
ный шарик находится в сферических впадинах внутренних тор-
цов вилок и удерживает от выкатывания из канавок четыре ра-
бочих шарика, а также центрирует вилки Ведущая и ведомая
вилки, вращаются вокруг кулачков (в вертикальной плоскости)
и вокруг диска (в горизонтальной плоскости вместе с кулачка-
ми) В пазы кулачков входит диск, который передает крутящий
момент от ведущей вилки к ведомой.

Вращение вилок с одинаковыми угловыми скоростями
обеспечивается тем, что рабочие шарики вращаются в канавках
(обеспечивается формой канавок) в плоскости, которая делит
угол между осями вилок на две равные части

45 Ведунье мосты

Ведущий мост предназначен для передачи вращающего
момента от карданного вала к ведущим колесам автомобиля
и восприятия вертикальных, продольных и поперечных усилий,
276
действующих между опорной поверхностью и рамой или кузовом
автомобиля

Конструкции мостов

Мост представляет собой жесткую пустотелую балку, на кон
дах которой на под шипниках установлены ступицы ведущих колес,
а внутри размещены главная передача, дифференциал и полуоси

На автомобилях применяются различные типы мостов

•	по конструкции балки моста, разъемные и неразъемные,

•	способу изготовления балки моста штампосварные
и литые,

•	приводу моста ведущие и ведомые (поддерживающие),

•	повороту колес управляемые и неуправляемые

Неразъемные ведущие мосты более удобны в обслуживании,
чем разъемные мосты, так как для доступа к главной передаче
и дифференциалу не требуется снимать мост с автомобиля

Ведущим называется мост с ведущими колесами, к которым
подводится крутящий момент двигателя. На автомобилях с ве-
дущими мостами могут быть только передний, только средний
и задний или одновременно все мосты

Управляемым называется мост с ведомыми управляемыми коле-
сами, к которым не подводится крутящий момент двигателя Управ-
ляемыми на большинстве автомобилей являются передние мосты

Главная передача

Предназначена для увеличения подводимого к ней крутяще-
го момента и передачи его через дифференциал и полуоси к ве-
дущим колесам автомобиля

Главные передачи различают по числу, виду и расположению
зубчатых колес

По числу зубчатых колес главные передачи бывают одинар
ные (с одной парой зубчатых колес) и двойные (с двумя парами
зубчатых колес)

Одинарные главные передачи по виду зубчатых колес подразде
ляют на конические (с коническими зубчатыми колесами), гипо
идные (с гипоидным зацеплением — разновидность конических),
цилиндрические (с цилиндрическими зубчатыми колесами)
и червячные (с червяк<»*1 и червячным колесом)

Двойные главные передачи по расположению зубчатых колес
подразделяют на центральные (обе пары зубчатых колес располо
жены в картере центрального редуктора) (рис 427) и разнесен
ные (одна пара зубчатых колес находится в центральном редукто
ре, а вторая — в приводе к каждому из ведущих колес)

Рис 4 27 Центральная двойная главная передача

1 - ведущее коническое колесо; 2 — ведомое коническое колесо,
3 - ведущее цилиндрическое колесо, 4 - ведомое
цилиндрическое колесо

По числу ступеней главные передачи бывают одноступенчатые
(с одним передаточным числом) и двухступенчатые (с двумя пе-
реключаемыми передачами с разными передаточными числами)

Одинарная коническая главная передача применяется на легковых
автомобилях и грузовых автомобилях малой грузоподъемности

Существует два типа одинарных конических главных пере-
дач обычная и гипоидная. В обычной конической передаче оси
вала-шестерни и ведомой шестерни не имеют относительного
смещения (рис 4 28, д).
В гипоидной передаче ось вала шестерни смещена относи
тельно оси ведомой шестерни на величину А (рис 4 28, б) Это
расстояние называется смещением осей шестерен и служит
для снижения нагрузки, приходящейся на зубья шестерен, вслед
ствие увеличения контактной площадки и продолжительности
зацепления зубьев.

Главная одинарная передача состоит из пары конических
шестерен ведущей (вал шестерня) и ведомой, - и межколесного
дифференциала (рис 4 29).

Рис. 4.29. Схема главной одинарной передачи

1 - передний подшипник вала-шестерни; 2- задний подшипник
вала-шестерни; 3 — опорный подшипник вала-шестерни,

4 — подшипник коробки дифференциала, S— полуось; б - межкодесный
дифференциал; ? - ведомая коническая шестерня, S - ведущая
коническая шестерня (вал-шестерня)

На автомобилях со средним и задним ведущими моста-
ми главная передача среднего моста объединена в один узел
с межосевым дифференциалом и одной или двумя промежуточ
ными передачами

При передаче крутящего момента возникают силы, которые
стремятся отодвинуть вал шестерню и ведомую шестерню друг
от друта От этого перемещения вал шестерню удерживают кони
ческие роликовые подшипники. В некоторых главных передачах
в качестве опоры вала шестерни используется цилиндрический
подшипник, который расположен в картере главной передачи
и запрессован в торец зубчатого венца ведомой шестерни

Ведомая шестерня закреплена на коробке дифференциала,
которая удерживается на конических роликовых подшипниках
С целью увеличения срока службы как самих подшипников,
так и зубчатой пары главной передачи, подшипники установлены
с предварительным натягом.

46 Дифференциал

При повороте автомобиля колеса одной оси за один и тот
же промежуток времени преодолевают различное расстояние, так
как радиус от центра поворота до плоскости вращения внутрен
него и наружного колес значительно отличаются (рис 4 30) Сле
довательно, длина окружности (траектория движения), описыва
емая колесами одной оси, оказывается разной Поэтому каждое
из колес автомобиля при движении по кругу совершит разное
число оборотов

Рис 4 30 Схема траектории движении автоиобиля при повороте
а - угол поворота внутреннего колеса,
р - угод поворота наружного колеса

Если два колеса одной оси связать жестко, то при повороте
одно из колес будет двигаться с проскальзыванием относитель
но поверхности дороги Для такого движения потребуется значи
тельный подвод энергии, шины будут интенсивно изнашиваться,
и в деталях передачи крутящего момента к колесам возникнут
очень большие нагрузки, которые могут привести к поломке ме
ханизмов Вращаться с разными скоростями при движении в по
вороте будут и колеса разных осей Значит, жесткая связь между
осями недопустима

Эту проблему призван решить дифференциал, который под
разделяется на межколесный и межосевой. Межколесный диффе
ренциал обеспечивает относительно свободное вращение колес
одной оси, а межосевой дифференциал относительно свободное
вращение колес разных осей.

В конструкцию дифференциала входят четыре сателлита,
установленные на крестовине (рис. 4 31) Сателлиты находятся
в постоянном зацеплении с двумя полуосевыми шестернями,
установленными на полуосях. Крестовина, сателлиты и тестер
ни расположены в коробке дифференциала

Рис. 4.31. Межколесный дифференциал

1 - полуосевая шестерня, 2— крестовина дифференциала,
3 - сателлит; 4 —стопорная шайба

При прямолинейно*! движении автомобиля, когда ведущие
колеса вращаются с одинаковыми скоростями, установленные
на крестовине сателлиты не вращаются (неподвижны относи-
тельно коробки дифференциала), а только передают вращение
от ведомой шестерни главной передачи на полуоси (рис 4 32, а)

Когда автомобиль поворачивает, внутреннее ведущее ко
лесо за один и тот же промежуток времени проходит меньший
путь, чем внешнее ведущее колесо Так как ведущие колеса вра
щаются с разными скоростями, то и полуоси имеют различные
скорости вращения Вследствие этого сателлиты начинают вра
щаться вокруг своих осей (рис 4 32, б}. Сумма скоростей вра
щения ведущих колес остается постоянной Насколько быстрее
по сравнению с ведомой шестерней главной передачи вращается
внешнее колесо, настолько же медленнее вращается внутреннее
колесо В экстремальных условиях, когда одно ведущее колесо
неподвижно стоит на дороге, а другое колесо буксует, скорость
вращения буксующего колеса в два раза больше скорости враще
ния ведомой шестерни главной передачи. Если одно из ведущих
колес имеет малое сцепление с дорожной поверхностью и на
чинает буксовать, то автомобиль остается неподвижным Сила
сцепления на буксующем колесе определяет величину крутящего
момента на обоих колесах. Этот момент, в свою очередь, опре
деляет суммарную силу таги, так как дифференциал не может
подводить крутящий момент только к одному ведущему колесу

Рис. 4.32. Принцип работы дифференциала
а - при прямолинейном движении, б - при повороте

Колесный редуктор (бортовая цилиндрическая передача)

Вместе с центральной конической передачей входит в состав
двухступенчатой разнесенной передачи. К преимуществам таких
главных передач относятся снижение нагрузки на дифференциал
и полуоси, уменьшение в связи с этим их габаритных размеров
и массы, малые нагрузки на зубья при небольших размерах цен
тральной части моста, увеличение дорожного просвета, наиболь
шии возможный диапазон передаточных чисел, возможность,
применения высокопроизводительной технологии Недостатками
являются относительная сложность конструкции в связи с увели
чением числа цилиндрических зубчатых колес, применение проме
жуточной передачи при использовании на трехосных автомобилях
Колесными редукторами могут быть оснащены автомобили,
которые эксплуатируются в тяжелых дорожных условиях

Конструктивно колесный редуктор представляет собой пла
нетарный механизм, который жлючаег эпицикл (коронная шее
терня), солнечную шестерню, несколько сателлитов и водило
(рис 4 33, а) В колесном редукторе водило может быть интегри
ровано в корпус колесного редуктора (рис. 4 33, б)

Рис. 4.33. Колесный редуктор:

а — колесный редуктор с отдельный элементом; в - колесный
редуктор с интегрированным элементом, 1 - полуось, 2- солнечная
шестерня, 3 — вал сателлита, 4 — корпус колесного редуктора,

3 — сателлит, 6 — эпицикл; 7 - сухарь; S — ступица, 9 - водило

Полуось приводит во вращение солнечную шестерню ко
лесного редуктора (рис. 4 34) Сухарь жестко связывает эпицикл
с корпусом заднего моста Солнечная шестерня приводит во вра
щение сателлиты, которые обкатывают неподвижный эпицикл
Сателлиты приводят во вращение водило Водило связано со сту
пицей колеса через корпус колесного редуктора, который враща
ет ступицу колеса с уменьшенной частотой вращения, но увели
ченным крутящим моментом.

В грузовых автомобилях кроме межколесных и межосевых
дифференциалов могут применяться кулачковые и червячные
дифференциалы
Рис 4 34 Принцип работы бортовой передачи
а - продольный разрез; б — поперечный разрез, 1 — полуось,
2 — солнечная шестерня, 3 — корпус колесного редуктора,
4 — сателлит; 5- эпицикл; б — сухарь; 7 - вал сателлита

Полуосв

Служат для передачи вращающего момента от дифференциала
к ведущим колесам Кроме того, полуось может воспринимать
изгибающую нагрузку от сил, действующих на колесо Такую
нагрузку создают передаваемая на полуось часть веса (силы тя-
жести) автомобиля и усилия, появляющиеся вследствие реакции
дороги, центробежных сил при поворотах и бокового уклона до-
рожного полотна

Они могут быть фланцевыми с шлицевой нарезкой (рис 4 35, а)
и безфланцевыми со шлицами на обоих концах (рис 4 35, б)

В зависимости от способа установки различают полураз
груженные и разгруженные полуоси На легковых автомоби
лях применяют полураэтруженные, а на грузовых автомобилях
и автобусах — разгруженные полуоси.

Палуразгруженная полуось наружным концом опирается
на подшипник, установленный в балке заднего моста (рис 4 35, в)
Полуось не только передает крутящий момент на ведущее ко
лесо и работает на скручивание, но и воспринимает изгибающие
моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях от сил,
действующих на ведущее колесо при движении автомобиля
Полуразгруженные полуоси применяются в задних ведущих
284
мостах легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой
грузоподъемности

Рис 4 35 Полуоси:

а - фланцевая; 0 - безфланцевая, в - пояуразгруженная,
г - разгруженная; 1,3- шлицевые концы, 2- фланец, 4 — ступица,
5 — вал полуоси; 6— корпус дифференциала

Разгруженная полуось имеет ступицу колеса, установленную
на балке моста на двух подшипниках (рис 4 35, г) В результате
все изгибающие моменты воспринимаются балкой моста, а по-
луось передает только крутящий момент, работая на скручивание
Разгруженные полуоси применяются в ведущих мостах автобусов
и грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности

Для передачи крутящего момента от дифференциала к пе
редним управляемым колесам применяются приводные валы
с шарнирами равных угловых скоростей Привод передних колес
представляет собой вал с наружным и внутренним шарнирами
(рис 4 36) Вал привода выполнен сплошным На концах вала
имеются шлицы для установки наружного и внутреннего шар
ниров привода

Наружный шарнир привода передних колес состоит из корпу
са, обоймы, шести шариков и сепаратора. Внутри корпуса шар
нира и снаружи его обоймы имеются специальные канавки, в ко
торых размещаются шарики, обеспечивающие подвижное соеди
нение корпуса и обоймы шарнира Обойма шарнира неподвижно
закреплена на шлицевом конце вала стопорным и упорным коль
цами Шарнир защищен от пыли, грязи и влаги чехлом, который
имеет защитный кожух Чехол и кожух закреплены хомутами
Корпус наружного шарнира имеет шлицевой наконечник, с по
мощью которого он соединяется со ступицей переднего колеса
автомобиля

Рис 4 36 Привод передних колес легкового автомобиля
1,11 — корпуса, 2 - стопорное кольцо; 3 — обойма,
4 - шарик; 5 — защитный кожух; б — сепаратор,
7- упорное кольцо, S — чехол, 9 - хомут; 10 - вал

Внутренний шарнир привода передних колес имеет устрой-
ство, аналогичное наружному шарниру Однако он несколько
отличается от наружного шарнира по своей конструкции Кор
пус внутреннего шарнира также имеет шлицевой наконечник,
которым он соединяется с полуосевой шестерней дифференциа
ла переднего моста автомобиля.

Механизмы блокировки дифференциала

Максимальный крутящий момент, который может быть пе
редан дифференциалом на выходные валы, определяется на ве
дущем колесе, имеющем большее буксование, то есть худшее сце
пление с дорогой или грунтом. Эта особенность дифференциала
является его существенным недостатком (ограниченные прохо
димость и тяговые качества). Поэтому в конструкцию дифферен
циала вводят специальные устройства, называемые механизмами
блокировки
Механизм блокировки межколесного дифференциала

В конструкцию главной передачи входит механизм блокиров
ки межколесного дифференциала, который обеспечивает враще
ние колес одного моста с одинаковыми скоростями

На одной из полуосей установлена скользящая муфта бло
кировки дифференциала (рис 4 37). При перемещении вдоль
полуоси муфта жестко соединяет полуось и коробку диффе
ренциала или коробку дифференциала и полуосевую шестерню
(рис 4 37, б) Таким образом межколесный дифференциал с за
крепленной на нем ведомой шестерней главной передачи стано
вится единым жестким элементом, обеспечивающим вращение
колес с одинаковыми скоростями

Рис 4 37 Схема блокировки межколесного дифференциала
а - блокировка дифференциала не включена,
S- блокировка дифференциала включена

Механизм блокировки межосевого дифференциала

В дополнение к механизмам дифференциалов автомобили
с двумя ведущими мостами оснащены механизмом блокировки
межосевого дифференциала Механизм блокировки межосевого
дифференциала обеспечивает вращение колес среднего и заднего
ведущих мостов с одинаковыми скоростями

Межосевые дифференциалы могут быть оснащены механиз
мом блокировки со скользящей муфтой, установленной на вход
ном валу, или механизмом блокировки со скользящей муфтой,
установленной на выходном валу

В механизме блокировки межосевого дифференциала кресто
вина сателлит со скользящей муфтой установлена на входном
валу При включении блокировки муфта блокирует шестерню
привода моста на входном валу При этом входной вал и тестер
ня привода моста образуют единый жесткий узел Таким обра
зом валы шестерни главных передач ведущих мостов вращаются
с одинаковыми скоростями

Цилиндр управления механизмом блокировки расположен
на коробке дифференциала (рис. 4 38) При нажатии кнопки
включения блокировки, расположенной на панели управления,
открывается электромагнитный клапан, и сжатый воздух посту
пает к управляющему цилиндру. Подпружиненная тяга поршня
управляющего цилиндра приводит в действие рычаг Рычаг пе
ремещает муфту блокировки, которая входит в зацепление с по-
луосевой шестерней или коробкой дифференциала

Рис 4 38 Механизм блокировки межколесного
крестовина сателлит дифференциала
а — со скользящей муфтой, установленной на входном валу
(автомобиль Scania), б — с муфтой блокировки шестерни и ведущего
вала (автомобиль, МАЗ), 1 — полуосевая шестерня, 2— муфта,
3 — прорезь муфты, 4 — рычаг; 5— цилиндр управления
механизмом блокировки, б— выключатель, 7 — поршень,
S — шток, 9 — шестерня промежуточной передачи
При включении блокировки дифференциала тяга активирует
выключатель, который включает световой индикатор на кнопке
включения блокировки При замыкании электрической цепи на
чинает мигать сигнализатор, который расположен на приборной
панели

При отключении блокировки дифференциала с помощью
кнопки, расположенной на панели управления, давление воздуха
в управляющем цилиндре падает Подпружиненная тяга возвра
щается в исходное положение и отключает муфту блокировки
Электрическая цепь размыкается, и сигнализатор гаснет

Неисправности трансмиссии

Основной причиной отказов трансмиссии является нару-
шение параметров регулировки, режимов смазки и образование
чрезмерных суммарных зазоров в сопряжениях, вызывающих
значительные динамические нагрузки в элементах кинематиче-
ских пар агрегатов трансмиссии

Основными неисправностями механизмов трансмиссии яв-
ляются пробуксовка или неполное выключение сцепления, не-
плавное включение сцепления (рывки при трогании с места),
шум при работе коробки передач, самопроизвольное выключение
и затрудненное переключение передач, биение карданного вала,
шум и усиленный нагрев главной передачи ведущего моста

Пробуксовка сцепления При этой неисправности часть мощ-
ности, развиваемой двигателем, бесполезно расходуется на нагрев
и усиленный износ сцепления, резко ухудшаются тяговые каче-
ства автомобиля (особенно при возрастании нагрузки), значи-
тельно увеличивается расход топлива. Основные причины

•	износ фрикционных накладок,

•	замасливание дисков,

•	потеря упругости нажимных пружин,

•	ослабление затяжки центральной пружины (у сцеплений
с центральной пружиной),

•	отсутствие свободного хода педали сцепления,

•	неправильная установка внутренних концов выжимных
рычагов сцепления относительно рабочей поверхности нажимно
го диска,

•	потеря упругости диафрагменного диска (у сцеплений
диафрагменного типа)
Неполное выключение сцтления (сцепление «ведет») В этом
случае затрудняется переключение передач в КПП, наблюдают
ся шумы и стуки в КПП при переключении передач, усилен
но изнашиваются шестерни и синхронизаторы КПП Основные
причины

•	большой зазор между выжимным подшипником и выжим
ными рычагами,

•	наличие воздуха в гидравлическом приводе сцепления,

•	коробление ведомого диска,

•	установка внутренних концов выжимных рычагов в плоско
сги, не перпендикулярной оси коленчатого вала, или не в одной
плоскости,

•	поломка нажимных пружин;

•	неправильная регулировка отхода переднего ведущего дис-
ка (у двухдисковых сцеплений)

Резкое включение сцепления При этой неисправности наблюда-
ются рывки при трогании автомобиля с места, что резко увеличи-
вает динамические нагрузки в трансмиссии и вызывает поломки
зубьев шестерен КПП и заднего моста Основные причины

•	коробление ведомого диска,

•	установка внутренних концов выжимных рычагов не в од-
ной плоскости или в плоскости, не перпендикулярной оси ко-
ленчатого вала,

•	наличие сетки мелких трещин на рабочей поверхности ве-
дущего диска, появляющихся вследствие перегрева при пробук-
совке сцепления

Шум при работе КПП. Основной причиной является износ
подшипников, шестерен и валов КПП

Самопроизвольное выключение передач. Основной причиной
является износ фиксаторов, шестерен и синхронизаторов

Затрудненное переключение передач Основные причины

•	загрязнение и неправильная регулировка механизма управ
ления КПП,

•	неправильная регулировка привода управления КПП, не
правильная регулировка сцепления (сцепление «ведет»)

Биение карданного вала. При наличии биения карданного
вала усиленно изнашиваются агрегаты трансмиссии, появляется
вибрация кузова Основные причины

•	изгиб вала вследствие наезда на дорожные препятствия,
290
•	нарушение балансировки вследствие износа шлицевой вил
ки и шлицевого наконечника карданного вала, а также кресто
вин и их подшипников,

•	неправильная сборка карданного вала (вилки вала долж
ны лежать в одной плоскости, причем метки на шлицевой вилке
и шлицевом наконечнике, которые наносятся при балансировке
карданного вала, должны быть совмещены, при отсутствии ука
занных меток они должны быть нанесены перед разборкой кар
данного вала)

Шумная работа главной передачи. Основной причиной яв
ляегся нарушение правильного зацепления шестерен вследствие
износа шестерен и подшипников

Техническое обслуживание агрегатов трансмиссии

Техническое обслуживание сцепления и его привода

Заключается в проверке переключения передач, своевременной
подтяжке болтовых соединений, проверке свободного хода пе-
дали, регулировке привода сцепления и его смазке, устранении
отдельных неисправностей Проверка переключения передач про-
изводится главным образом при включении задней передачи, так
как в грузовых автомобилях она обычно не синхронизирована
Если при включении задней передачи слышен скрежет, это свиде-
тельствует о необходимости регулировки или ремонта сцепления

В сцеплениях с гидроприводом или гидропневмоприводом
необходимо менять и доливать рабочую жидкость и удалять воз-
дух из системы

Замену тормозной жидкости гидропривода сцепления про-
водят по рекомендациям производителя обычно один раз
в 2—3 года При замене жидкости и в случае «проваливания»
педали из системы гидропривода удаляют воздух Для удале
ния воздуха из гидропневматического привода сцепления не
обходимо удалить воздух из ресивера потребителей через кон
трольный клапан в блоке диагностики, полностью заполнить
резервуар для тормозной жидкости, снять защитный колпачок
с клапана прокачки, одеть на головку клапана шланг и опу
стить второй конец шланга в емкость с тормозной жидкостью,
отвернуть клапан на 1/2 3/4 оборота и резко нажать на педаль
сцепления, а затем плавно отпустить, продолжить «прокачку»
до выхода жидкости из шланга без пузырьков воздуха, доливая
жидкость в резервуар
Прокачка тормозной жидкости с использованием источника
подачи жидкости под давлением 0,1 0,2 МПа производится в том
же порядке, но более производительно

Для проверки зазора в карданном шарнире или шлицевом сведи
нении одной рукой берут вал около места соединения, другой —
стараются повернуть его в обе стороны либо покачать, а также
приподнимают каждую из сторон шарнира (рис 4 39)

Рис 4 39 Направление вращения и перемещения карданного
вала во время проверки зазора в карданном шарнире (I)
и шлицевом соединении (2)

Техническое обслуживание коробки передач и раздаточной
коробки

Заключается в осмотре, проверке крепления картеров и кры-
шек, в поддержании нормального уровня масла, устранении течи,
замене масла и проведении регулировочных работ

Замена масла в КПП

•	в КПП типа ZF (Zahnradfabuk), устанавливаемых на мно-
гих грузовых автомобилях производства стран постсоветского
пространства, заливается масло согласно спецификации смазоч
ных материалов ZF ТЕ ML 02,

•	в других механических КПП используют масла API GL5
с вязкостью SAE 8 0,80W, 80W/85 Интервалы смены масла для сии
хронизированных механических КПП указаны в инструкциях
по их эксплуатации и обычно составляют 90 000 км при экс
плуатации автомобиля по загородным трассам или 45 000 км
при использовании на строительных площадках или в тяжелых
условиях, или обязательно один раз в год.

Многие производители легковых автомобилей замену масла
в КПП не предусматривают
Смену масла производят после поездки, пока оно находит
ся в горячем состоянии, соблюдая меры предосторожности, так
как прикосновение как к КПП, так и к трансмиссионному мае
лу может привести к ожогам. Количество масла заливаемого
в коробку указано на специальной табличке, размещенной сбоку
на коробке или в инструкции по эксплуатации Для замены мае
ла отворачивают обе сливные пробки (рис. 4 40), так как на под
доне картера коробки имеется перегородка, поэтому через одно
отверстие вылить все масло невозможно Сливают старое масло
в соответствующую емкость. Очищают сливные пробки с маг
нитом, заменяют прокладки и заворачивают с моментом 60 Н м

Рис 4 40 Синхронизированная механическая коробка передач ZF
с пневматическим приводом переключения отдельных передач
а - вид сбоку, б - вид снизу, 1 — резьбовая пробка для заполнения
масла, 2- сапун, 3 — резьбовая пробка с магнитной заглушкой,
4 — резьбовая пробка без магнитной заглушки

Заливают масло через маслоналивное отверстие Нормаль-
ным считается такой уровень, при котором масло достигает ниж
него края отверстия или выливается из него

ТО-1. Сцепление

•	проверить действие оттяжной пружины и свободный ход
педали сцепления,

•	проверить герметичность системы гидропривода выключе
ния сцепления,

•	проверить уровень жидкости в гидроприводе механизма
выключения сцепления,

•	у автомобилей, оборудованных пневмоусилителем сцепле
ния, проверить крепление кронштейна и составных частей сило
вого цилиндра усилителя.
КПП

•	проверить крепление КПП и ее внешних деталей,

•	проверить в действии механизм переключения передач
на неподвижном автомобиле,

•	прочистить сапуны КПП и мостов

Карданная передача

•	проверить люфт в шарнирных и шлицевых соединениях
карданной передачи, состояние и крепление промежуточной
опоры и опорных пластин игольчатых подшипников,

•	проверить крепление фланцев карданных валов

Задний мост

•	проверить герметичность соединений заднего (среднего) моста,

•	проверить крепление картера редуктора, фланцев полуосей
и крышек колесных передач

ТО-2. Сцепление

•	проверить крепление картера сцепления,

•	проверить действие оттяжной пружины, свободный и пол-
ный ход педали, работу сцепления и усилителя привода,

•	прокачать гидропривод сцепления

КПП

•	заменить масло в картерах агрегатов и бачках гидропри-
водов автомобиля в соответствии с химмотологической картой,

•	проверить действие механизма переключения передач,

•	при необходимости закрепить КПП и ее узлы,

•	проверить состояние, действие и крепление привода меха-
низма переключения передач

Карданная передача

•	проверить люфт в шарнирах и шлицевых соединениях кар-
данной передачи, состояние и крепление промежуточной опоры
и опорных пластин игольчатых подшипников,

•	проверить крепление фланцев карданных валов

Задний мост

•	проверить крепление гайки фланца ведущей шестерни
главной передачи (при снятом карданном вале),

•	закрепить фланцы полуосей.

Контрольные вопросы и задания

1	Определите назначение, виды и оэсгав трансмиссии

2	Опишите устройство и принцип действия одно и двухдискового сцепле
ния с механическим триводом.
3	Опишите устройство и принцип действия оцепления а) с тидравличе
асим приводом 6) стидрспнгаматическим приводом.

4	Определите назначение, виды, о&цее устройстве и принцип работы
а) механической КПП, 6) синхронизатора

5	Объясните назначение и устройство делителя

6	Объясните назначение, устройство и принципработы демультипликатора

7	Объясните особенности устройства и принципа работы механических

КПП с электронным управлением с двойным сцеплением

8	Опишите устройство ипринцип работы а) гидротрансформатора АКПП
б) планетарного механизма АКПП, в) многодискового сцепления и ленточ

ноте тормоза АКПП

9	Опишите устройство и принцип работы а) ГМ П без электронного управ
ления 6) ГМП сэлектронным управлением

10	Опишите устройство и принцип работы а) бесступенчатой АКПП

6) раздаточной коробки

11	Объяяите назначение карданных шарниров и их вида.

12	Опишите устройство и принцип работы карданных валов

13	Объясните назначение и устройство ведущего моста и главной передачи

14	Опишитеустройствоипринцип работы а) дифференциала б)колесно

го редуктора, в) полуосей и привода передних колес

15	Опишитеустройствоипринцип работы механизма блокировки а) меж
колесного дифференциала ,д) межосевого дифференциала

16	Перечислите неисправности агрегатов трансмиссии

17	Какие работы выполняются при ТО трансмиссии5

18	Как производится замена масла в КПП?
5 КУЗСВ, ХСДСВАЯ ЧАЛЬ И МЕХАНИЗМЫ
УПРАВЛЕНИЯ

51 Несущая система (рама, кузов, кабина)

Общее устройство

Несущая система автомобиля является основанием,
на котором монтируют двигатель, агрегаты трансмиссии, ме-
ханизмы органов управления, дополнительное и специальное
оборудование, а также кабину и кузов. Под кузовом в авто-
мобилестроении в большинстве случаев понимают простран-
ство для размещения основного объекта перевозок Несущая
конструкция автомобиля воспринимает различные виды на-
грузок связанные с массой узлов и агрегатов, установленных
на ней, массой пассажиров и груза, динамические нагрузки,
возникающие при движении автомобиля по неровной дороге
и при изменении режимов работы двигателя В исключитель-
ных случаях, например при ДТП, несущая конструкция во
спринимаег нагрузки аварийного характера

Основное назначение несущей конструкции состоит в объ
единении в единое целое всех частей автомобиля в процессе его
функционирования Несущая система является одной из наибо
лее ответственных, материалоемюих и дорогостоящих систем ав
томобиля Если материалоемкость, стоимость и сложность изго
товления всего автомобиля принять за 100 %, то несущая система
может составлять более 50 % от этого

Несущие системы подразделяются на рамные, кузовные (без
рамные) и рамно кузовные В рамных автомобилях роль несущей
системы выполняет рама (рамная несущая система) Рамные
конструкции применяют преимущественно на грузовых автомо
билях, прицепах и полуприцепах, на легковых автомобилях по
вишенной проходимости, большого и высшего классов и на от
дельных автобусах Несушая система автомобилей самосвалов,
кроме основной рамы, включает еще дополнительную укоро
ценную раму — надрамник, на котором устанавливается грузо
вой кузов и крепятся устройства подъемного механизма Без
рамные конструкции используются для легковых автомоби
лей и автобусов В безрамных автомобилях функции несущей
системы выполняет кузов (кузовная несущая система), который
называется несущим

Рамная несущая система (рис. 5.1, а) проста по конструкции,
текло логична при производстве и ремонте, а также универсальна,
так как обеспечивает унификацию обычных и специальных авто-
мобилей Кроме того, рамная несупия система позволяет выпускать
на одном шасси различные по кузову модификации автомобиля

Рис 5 1 Схемы несущих систем автомобилей

а — рамная, б — кузовная, в — рамно кузовная, 1 — кузов, 2— рама

Кузовная несущая система (рис. 51, б) применяется на лег
ковых автомобилях особо малого, малого и среднего классов,
а также на большинстве современных автобусов Кузовная несу
тая система позволяет уменьшить массу автомобиля, его общую
высоту, понизить центр тяжести и, следовательно, повысить его
устойчивость Однако кузовная несущая система не обеспечивает
хорошей изоляции пассажирского салона от вибрации и шума
работающих агрегатов и механизмов, а также от шума шин, воз
пикающего при их качении по поверхности дороги

Рамно кузовная несущая система (рис. 5 1, в) применяется
только на автобусах При рамно кузовной несущей системе кузов
автобуса не имеет основания Рэма и основание кузова обведи
йены в единую конструкцию. Шпангоуты (поперечные дуги)
каркаса кузова жестко прикрепляются к поперечинам рамы
Рама и каркас кузова работают совместно, принимая на себя все
нагрузки Рамно-кузовная несущая система имеет простую кон-
струкцию, технологична при производстве и удобна в ремонте
По сравнению с рамной несущей системой рамно-кузовная имеет
несколько меньшую массу кузова и более низкую высоту пола

Рама

Служит для установки и крепления кузова и всех систем,
агрегатов и механизмов автомобиля Рама является одной из от-
ветственных и наиболее металлоемких частей автомобиля Разли-
чают рамы лестничного (лонжеронного) типа и хребтового типа

Рама лестничного (лонжеронного) типа сделана по типу ле-
стницы из профильных продольных составляющих, к которым
присоединены поперечные составляющие (рис. 5 2, а)

Хребтовая рама применяется в редких случаях на грузовых
автомобилях (рис 52, г) и представляет собой стальную трубу
большого диаметра, проходящую вдоль автомобиля по его про
дольной оси Внутри трубы размещается карданная передача Be
дущие мосты автомобиля в этом случае имеют подрессоренные
редукторы, от которых крутящий момент подводится к колесам
качающимися полуосями

В грузовых автомобилях преимущественное распространение
нашла рама лестничного (лонжеронного) типа Такая рама со
стоит из двух лонжеронов (продольных балок), которые соединены
между собой отдельными поперечинами. Лонжероны отппампо
ваны из листовой стали и имеют швеллерное сечение переменного
профиля Высота профиля наибольпвя в средней части лонжеро
нов, где они более всего нагружены В зависимости от типа ав
томобиля и его компоновки лонжероны могут быть установлены
298
один относительно другого параллельно или под утлом, а также мо
гут быть изогнуты в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
К лонжеронам обычно приклепывают различного рода кронштей
ны для крепления кузова, устройств подвески колес, механизмов
трансмиссии, систем управления. Поперечины, как и лонжероны,
выполнены штампованными m листовой стали Они имеют фор
му, обеспечивающую крепление к раме соответствующих агрега
тов и механизмов Размеры продольных и поперечных элементов
выбираются так, чтобы выдерживать жесткие условия эксплуатации
и требования к грузоподъемности (легкие и тяжелые грузовые ав
томобили), а также с учетом стоимости и массы Выбор профилей
разных сечений (количество и толщина) определяет уровень жест-
кости на кручение Крутильно-гибкие рамы являются предпочти-
тельными для грузовых автомобилей средней и большой грузопо-
дъемности, поскольку они облегчают работу подвески на неровной
дороге Крутильне -жесткие рамы больше подходят для грузовых
автомобилей и автофургонов, имеющих небольшие размеры.

а — рама лестничного типа (лонжеронная), б — соединения элементов
рамы с отштампованным концом поперечины, в — соединения
элементов рамы с U образной поперечиной, г — рама хребтового
типа, 1 — защита радиатора и картера, 2 — буфер, 3 — боковая
защита, 4 — угловая пластина, 5— поперечина, б — лонжерон,
7— задняя поперечина, S — задний противооткатный брус
Помимо мест приложения нагрузки, критическими места
ми конструкции рамы являются участки соединения боковых
и поперечных элементов (рис 5 2 б, в). Специальные пластины
для соединения или отштампованные концы поперечных эле
ментов образуют широкое основание соединения Узловые со
единения крепятся заклепками, болтами и при помощи сварки
Дополнительное усиление в специфических точках осуществ
ляется посредством вставок в виде уголка или швеллера

Рама также служит для размещения широкого спектра на
весных деталей топливных баков, держателей АКБ, воздушных
баллонов, системы выпуска ОГ, запасного колеса Специальные
установки, такие как подъемные краны и платформенные по
дьемники, тоже монтируются на раму для соответствующих об-
ластей применения

Кузов

Предназначен для размещения водителя, пассажиров и раз-
личных грузов, а также для защиты их от внешних воздействий

Кузова грузовых автомобилей могут быть универсальными
или специализированными

Универсальный кузов предназначен для перевозок разнообра-
зных грузов и представляет собой деревянную или металличес-
кую платформу, которая для облегчения погрузки и выгрузки
груза обычно снабжена откидными бортами. Универсальный ку-
зов грузового автомобиля состоит из пола, неподвижного пере-
днего борта, трех откидных бортов, связанных с днищем кузова
петлями (рис 5 3) Планки, скрепляющие доски бортов, могут
поворачиваться на петлях В верхней части борта скрепляются
между собой затворами, конструкция которых не допускает са-
мопроизвольного открытия бортов. Доски пола соединены попе
речинами, которые стремянками стянуты с продольными брусь
ями и балками рамы. Продольные брусья дополнительно скре
плены с рамой стремянками

Специализированный кузов служит для перевозки груза только
определенного типа Установка высоких постоянных или съемных
бортов облегчает перевозку грузов малой плотности, т е имеющих
большой объем Наиболее распространенными типами специа
лизированных кузовов грузовых автомобилей являются фургон,
цистерна и саморазгружакщийся кузов (автомобиль — самосвал)

Для грузовых автомобилей малой грузоподъемности часто
используют шасси легковых автомобилей и открытые кузова тапа
300
пикап с бортовой платформой или закрытые типа фургон и уни
версал

Рис 5 3 Универсальный кузов грузового автомобиля
1 - пол кузова; 2, 8 - стремянки; 3 — затвор, 4 — поперечина,
5,10- боковые борта, б — планка, 7— петля; 9 - задний
борт, 11 - передний борт, 12 - продольный брус

Кузова легковых автомобилей и автобусов рассмотрены ниже

Кабина

По конструктивному исполнению относительно двигателя
кабина грузового автомобиля (рис. 5 4) может быть

•	бескапотная,

•	капотная,

•	полукапотная

Бескапотная компоновка предполагает, что кабина располо-
жена над двигателем (рис. 5.4, а). Это самый распространенный
дизайн в Европе, потому что здесь введены строгие правила ка
сательно длины грузовика Чтобы можно было получить доступ
к двигателю, кабина полностью откидывается вперед, поэто
му такие автомобили получили название «грузовых автомоби
лей с откидной кабиной» (от англ, tilt cab — наклонная кабина)
По сравнению с капотным вариантом она позволяет существенно
увеличить длину грузовой платформы и обеспечить лучшую об
зориосгь с места водителя Бескапотные кабины часто делают от
кидывающимися на передних шарнирных опорах Это облегчает
доступ к двигателю и другим агрегатам.

Копотные кабины самое широкое распространение получили
в Северной Америке В Великобритании они известны как «аме
риканские кабины» Место водителя расположено за двигате
лем, как в большинстве пассажирских автомобилей и пикапов
(рис 5 4, б)

Рис. 5.4. Виды кабин грузовых автомобилей
а — бескапотная, б - капотная, в - полукапотная

Пааукапотная компоновка не имеет широкого распростране-
ния и характерна тем, что кабина расположена рядом с двигате-
лем (рис 5 4, в)

Конструкция кабины, как правило, ненесущая, и устанав-
ливается на несущую систему АТС Кабина грузовых автомоби-
лей представляет собой цельносварной элемент Стенки кабины
автомобиля покрывают обивкой, состоящей из нескольких ело
ев теплоизолирующего и звукопоглощающего материала и де
коративного покрытия (пластик, кожа и др ) Двери выполняют
из двухслойных штампованных панелей, соединенных сваркой
Их подвешивают на двух петлях. В закрытом положении дверь
удерживается замком (кулачковым, роторным)

Лобовое стекло и заднее окно кабины, чаще всего, изготав
ливают из стандартного многослойного безопасного стекла (три
плекса) Боковые окна, чаще всего, изготовлены из закаленного
стекла Стекла устанавливают в стеклоподъемники с механиче
ским или электрическим приводом Ветровое и заднее стекла па
норамного типа гнутые специального профиля
С целью шумоизоляции кузова на поверхность основания
наносят противошумную мастику и битумные листовые про
кладки

Внутри кабины расположены все органы управления автомо
билем, сиденья водителя и пассажиров, при необходимости обо
рудуются спальные места.

Кабины современных грузовых автомобилей имеют собствен
ную систему подрессоривания, т е. крепятся к раме не жестко,
а с помощью упругих и гасящих элементов резиновых подушек,
пружин, амортизаторов или пневматической подвески Такая
конструкция позволяет улучшить условия работы водителя

Кабины оборудуют системами вентиляции и отопления,
устройствами для обдува и обмыва ветрового стекла

Кабины магистральных тягачей оборудуются одним или дву-
мя спальными местами, которые располагаются за спинкой си-
денья или сверху Спальное место, расположенное сверху, делает
кабину более компактной в продольном направлении, но ухуд-
шает условия отдыха Кроме того, кабины тяжелых магистраль-
ных тягачей оборудованы кухней и умывальником, телевизором,
кондиционером, холодильником, туалетом, системой спутнико-
вой навигации и другими устройствами

Общая конструкция кузова легкового автомобиля

Основу кузова составляет корпус (каркас), к которому шар-
нирно прикреплены капот, крышка багажника, двери, передний
и задний бамперы, декоративные накладные элементы и др
(рис 5 5) Корпус представляет собой жесткую сварную конструк-
цию, состоящую из отдельных элементов, основание (пол), пе-
редняя часть, задняя часть, левая и правая боковины, крыша
Основание кузова выполнено в виде дельноштампованной пане
ли корытообразной формы В центре панели проходит тоннель,
служащий для размещения элементов выпускной системы, тор
мозныхи топливных трубопроводов, а в заднеприводных (полно
приводных) автомобилях — для размещения узлов трансмиссии
Тоннель защищает расположенные в нем элементы от поврежде
ния и увеличивает жесткость пола В полу может быть выполнена
ниша для запасного колеса Вдоль основания приварены лонже
роны Передняя часть объединяет передние лонжероны, пере
дний щит, переднюю панель, брызговики и крылья Передние
лонжероны играют роль силовых элементов, на которые крепятся
двигатель и передняя подвеска
Рис 5 5 Кузов легкового автоиобиля
1 - подоконная балка, 2- передняя балка крыши, 3 — лонжерон крыши,
4 - задняя балка крыши; 5 — задняя стойка кузова, б - задняя панель,
7 - пол в задней части кузова, 8 — задний лонжерон, 9 — средняя
стойка кузова, 10- поперечина под задний сиденьем; 11 — передняя
стойка, 12 — поперечина под сиденьем водителя; 13 — порог,

14 - надколесная ниша; 15- поперечная балка опор двигателя,
16- передний лонжерон, 17 — передняя поперечина,

18- поперечина радиатора

В разных конструкциях кузовов передние крылья выполня-
ются съемными или несъемными В задней части расположены
панель багажника и брызговики Боковина кузова состоит из вну-
тренней и наружной панели. Наружная панель представлена пе-
редней, средней и задней стойками, порогом и задним крылом
Внутренняя панель состоит из отдельных силовых элементов —
усилителей стоек и др. Панели соединены между собой Крыша
кузова имеет цельноштамповэнную конструкцию, усиленную
поперечинами Основное требование, предъявляемое к каркасу
кузова, — обеспечение высокой безопасности при снижении мае
сы Выполнение этого требования достигается за счет использо
вания в конструкции кузова.

•	различных материалов (сверхпрочные стали, алюминий),

•	различных технологий соединения деталей (точечная свар
ка, лазерная сварка, лазерная пайка, структурная клейка),

•	активных профилей элементов каркаса,

•	материалов различной толщины (для создания зон дефор
мации)
Капот состоит из двух соединенных между собой панелей
(наружной и внутренней) и крепится к корпусу на петлях, снаб
женных пружинами Пружины обеспечивают подъем капота
Капот оборудуется замком, который отпирается изнутри кузо
ва специальной рукояткой Крышка (дверь) багажника состоит
из двух панелей На внутренней панели установлен замок Фик
сация крышки багажника в открытом положении производится
с помощью упругих элементов (пружин, торсионов) Ряд моделей
автомобилей имеют электропривод двери багажника Двери кузо
ва включают две панели, оборудуются замком и крепятся на пет
лях В нижней части двери выполнены отверстия для стока воды
из внутренней полости

5 2 Ходовая часть

Общее устройство

Ходовая часть автомобиля предназначена для перемеще-
ния автомобиля по дороге с определенным уровнем комфор-
та, без тряски и вибраций Механизмы и детали ходовой части
связывают колеса с кузовом, гасят его колебания, воспринимают
и передают силы, действующие на автомобиль со стороны доро-
ги Ходовая часть летковото автомобиля состоит

•	из передней и задней подвески,

•	колес и шин

Совокупность устройств, обеспечивающих упругую связь
между колесами и кузовом автомобиля (подрессоренной и не-
подрессоренной массами) за счет восприятия действующих сил
и гашения колебаний, называется подвеской (рис 5 6) Она
уменьшает динамические нагрузки, действующие на подрессо
ренную массу

Подвеска (рис 5 7) входит в состав ходовой части автомобиля
и состоит из трех основных устройств, упругого, направляющего
и демпфирующего

Упругое устройство служит опорой для кузова и исключа
ет жесткую связь между ним и направляющим элементом Это
устройство передает вертикальные силы, действующие со сто
роны дороги на подрессоренную массу, уменьшает динамические
нагрузки и улучшает плавность хода
Рис. 5.6. Схема подвески:

1 - неподрессоренная масса; 2 — упругий элемент,
3 - подрессоренная масса

Рис 5 7 Передняя подвеска автомобиля Ford Kuga

1 — подрамник, 2— направляющее устройство (нижний рычаг),
3 — теплозащитный экран, 4 — ступица колеса, 5 — опора ступицы,
б — амортизатор, 7 — пружина, S — стойка штанги стабилизатора,
9 — резино металлические втулки (сайлент блоки), 10 — опора
стабилизатора, 11 — стабилизатор поперечной устойчивости

Упругие устройства подвески

Применяют следующие типы упругих элементов подвески
(рис 5 8)

• металлические листовые рессоры, пружины, торсионы
(стержни, работающие на скручивание).
• неметаллические пневматические, гидропневматические,
резиновые (обеспечивают упругость подвески за счет упругих
свойств резины, воздуха и жидкости)

Рис 5 8 Упругие устройства подвески
а - рессора, б — пружина; в — торсион (стабилизатор),
г - пневмобаллон, 1 - коренной лист, 2, 5 - болты, 3 - хомут,
4 — прокладка; б, 7 — кольца, S — оболочка

Листовые рессоры. Во время движения автомобиля усилие
от моста через рессоры передается на кронштейны, установлен-
ные на раме автомобиля (рис. 5 8, а) Поэтому наряду с функцией
смягчения ударов и толчков от дорожного покрытия, рессоры
выполняют функцию передачи продольных и поперечных уси-
лий от колес на шасси во время торможения и ускорения авто-
мобиля

В процессе резкого торможения на неровном дорожном по-
крытии на рессоры и элементы их крепления воздействует вес
всего автомобиля (значение нагрузки еше болиде увеличивается
при движении по неровностям) одновременно с тормозным уси-
лием Поэтому рессоры и детали их крепления являются одними
из самых высокопрочных деталей автомобиля

Рессорная подвеска является основной для грузовых автомо
бил ей Она содержит минимальное число структурных элемен
тов. рессору с узлами крепления и амортизатор

Рессора состоит из стальных листов выгнутой формы, имею
щих одинаковую ширину и различную длину, собранных вместе
Кривизна листов не одинакова и зависит от их длины Она
увеличивается с уменьшением длины листов, что необходимо
для плотного прилегания их друг к другу в собранной рессоре
Взаимное расположение листов в собранной рессоре обеспечива
ется стяжным центральным болтом или посредством специаль
ных выдавок, сделанных в средней части листов Кроме того,
листы скреплены хомутами, которые исключают боковой сдвиг
одного листа относительно другого и передают нагрузку от ко
ренного (верхнего) листа на другие листы при обратном прогибе
рессоры Коренной лист имеет наибольшую длину С помощью
коренного листа концы рессоры крепятся к раме или кузову ав
томобиля От способа крепления рессоры зависит форма кон
цов коренного листа Они могут быть плоскими, отогнутыми
под углом 90°, загнутыми в форме ушков, со съемными кованы
ми или литыми ушками

Применяются два типа листовых рессор многолистовые, со-
бранные из нескольких стальных листов разной длины, и па-
раболические, имеющие от 2 до 4-х листов одинаковой длины
и ширины

На автомобилях с одним задним мостом и задней много-
листовой рессорной подвеской в конструкцию подвески входят
основные и дополнительные рессоры

Пружинные подвески. В качестве упругого устройства пру-
жинные подвески имеют спиральные (витые) цилиндрические
пружины Применяются они главным образом на легковых авто-
мобилях (рис 5 8. б)

Спиральные (витые) пружины изготавливаются из прутка
круглого сечения и могут быть цилиндрическими, конически-
ми или бочкообразными. Для изготовления пружин исполь-
зуются рессорно-пружинные стали, как и для листов рессор
По сравнению с листовыми рессорами спиральные пружины
имеют меныпую массу, более долговечны, просты в изготовле
нии и не требуют ТО В подвеске витые пружины воспринимают
только вертикальные нагрузки и не могут передавать продоль
ные и поперечные усилия и их моменты от колес на раму и ку
зов автомобиля Поэтому при их установке требуется применять
направляющие устройства При использовании витых пружин
также необходимы гасящие устройства, так как в пружинах от
сутствует трение

Торсвоны. Применяются при независимой подвеске колес
на многоосных автомобилях, прицепах н некоторых легковых ав
томобилях Торсион представляет собой стальной упругий стер
308
жень, работающий на скручивание (рис. 5 8, в) Их располагают
вдоль или поперек автомобиля.

Упругие пневматические итемеиты (пневмоподвеска). Приме
няются на автомобилях, масса подрессоренной части которых
меняется значительно (грузовые автомобили) или требования
к плавности хода которых высоки (автобусы) (рис 5 8, г)

Амортизаторы. Служат для гашягия колебаний кузова и колес
автомобиля и повышения безопасности движения автомобиля

Схематично устройство гидравлического амортизатора двух
стороннего действия показано на рисунке 5 9 Амортизатор со
стоит из уравновешивающего резервуара С, рабочего цилиндра,
штока с поршнем и клапанов: перепускного, отдачи, впускного,
сжатия В верхней части шток поршня перемещается в направ-
ляющей втулке, которая вместе с уплотнением служит для пре-
дохранения штока амортизатора от возникающих изгибающих
моментов и поперечных сил.

Рис 5 9 Схема гидравлического
амортизатора двухстороннего действия:
1 - уплотнение, 2 - защитный кожух;
3 - шток, 4 - поршень, 5— рабочий
цилиндр, 6— корпус, 7 — корпус клапанов;
8 — направляющая втулка, 9 — разгрузочное
отверстие, Л — рабочая полость,
С — уравновешивающий резервуар, 1 — клапан
отдачи, II — перепускной клапан,
III — впускной клапан, IV — клапан сжатия

В рабочем цилиндре вместе со штоком перемещается пор
шень, в котором имеются сквозные отверстия, равномерно
расположенные в два ряда по окружностям различных диаметров.
Отверстия, находящиеся на большой окружности, закрыты свер
ху перепускным клапаном, к которому прижимается пружинная
шайба Отверстия на меньшей окружности перекрываются снизу
дроссельным диском клапана отдачи

В нижней части рабочего цилиндра расположен корпус, в ко
тором установлены впускной клапан и клапан сжатия, прижима
емый пружиной Эти клапаны закрывают отверстия, располо
женные в корпусе

Между цилиндром и кожухом находится уравновешивающий
резервуар, заполненный маслом примерно на половину объема
Оставшийся незаполненным объем уравновешивающего резер
вуара служит для заполнения маслом при изменении его тем
пературы, которая может колебаться от —20 до 200 °C Уровень
жидкости в уравновешивающем резервуаре рассчитан таким об-
разом, чтобы воздух не попадал в рабочую полость амортизатора
через клапан сжатия при снижении уровня в наклонном положе-
нии амортизатора (до 45°).

К штоку и резервуару приварены проушины Нижней про-
ушиной амортизатор крепится к балке или к нижним рычагам
переднего моста при независимой подвеске, а верхней - к крон-
штейну рамы или основанию кузова От повреждений и попада-
ния грязи шток защищен кожухом

Ход сжатия рессоры (пружины}

Например, при наезде колеса на выпуклость поршень
амортизатора движется вниз, перепускной клапан открывается
и жидкость перетекает через отверстия поршня в рабочую по-
лость Под давлением жидкости клапан сжатия преодолевает уси-
лие пружины и открывается, при этом жидкость в объеме, рав-
ном вводимой части штока, вытесняется из рабочего цилиндра
в уравновешивающий резервуар Усилие пружины клапана ежа
тия создает необходимое сопротивление амортизатора, в резуль
тате чего частота колебаний подвески и подрессоренных масс
автомобиля уменьшается При перемещениях штока жидкость,
частично просачиваясь через зазор между направляющей втул
кой и штоком, через разгрузочное отверстие поступает в полость
уравновешивающего резервуара, разгружая тем самым сальники
от действия рабочего давления жидкости.

Ход отдачи

Например, при попадании колеса во впадину поршень дви
жется вверх, вытесняя жидкость из верхней рабочей полос
ти в нижнюю Перепускной клапан, расположенный со сто
роны надпоршневого пространства, закрывается, и жидкость
через отверстия поршня поступает к клапану отдачи и открыва
ет его При этом жидкость в объеме, равном выводимой части
штока, поступает из уравновешивающего резервуара в рабочий
цилиндр через отверстия, предварительно преодолев сопротив
ление впускного клапана

Жесткость дисков клапана отдачи и усилие его пружины
создают необходимое сопротивление амортизатора, которое про
порционально квадрату скорости перетекания жидкости

При движении автомобиля необходимо, чтобы амортизатор
гасил в основном свободные колебания подвески при ходе отдачи
(распрямления рессоры или пружины) и не увеличивал их же-
сткость при сжатии Поэтому сопротивление хода сжатия состав-
ляет 25 30 % сопротивления хода отдачи.

Недостатком двухстороннего амортизатора является наличие
уравновешивающего резервуара, который охватывает рабочий
цилиндр и усложняет его охлаждение Между тем, гашение коле-
баний сводится к тому, что их механическую энергию амортиза-
тор преобразует в тепловую энергию, что в свою очередь приво-
дит к повышению температуры масла, а значит к снижению его
вязкости Вследствие этого снижаются усилия сжатия и отдачи

В гидравлических амортизаторах даже специально подобран-
ное маловспенивающееся масло при больших скоростях колеба-
ний (пропорциональных произведению хода на частоту колеба-
ний) порой вспенивается. Причина в том, что масло проходит
через узкие проходы (зазоры в клапанах, каналы, сверления)
с очень большими скоростями и при пониженных давлениях,
в результате чего возникает кавитация (образование пузырьков
разрежения). Этому способствует и повышение температуры амор
тизатора при интенсивной работе. Все это препятствует нормаль
ной работе амортизатора, так как сопротивление вспененного мае
ла во много раз меныпе сопротивления неразрывного объема мае
ла Амортизатор перестает гасить колебания. Это одна из причин,
почему некоторые амортизаторы, вполне приемлемые для езды
с комфортом по обычным дорогам, непригодны для спортивного
типа езды

В некоторой мере с этой проблемой удалось частично спра
виться в моделях газогидравлических амортизаторов.
Бортовая пневмосистема. Применяется для грузовых автомо
билей и состоит из компрессора, резервуара для хранения ежа
того воздуха (ресивера) и системы управления и распределения
воздуха с регулировочным краном (рис. 5 10) Производительно
сть компрессора, давление в системе, объем ресиверов, размер
клапанов, диаметры воздушных магистралей и прочие параме
тры конкретной системы подбираются индивидуально в завися
мости от веса автомобиля, требований к быстродействию и во
зможностям подвески

Рис. 5.10 П невиоподвеска:

1 - воздушный ресивер; 2 — рама; 3 — пневматический
элемент; 4 — регулировочный кран

Путем изменения давления воздуха в пневматическом элемен
те можно регулировать жесткость подвески. При этом появляется
возможность регулировать высоту пола (автобусы), грузовой плат
формы или прицепного устройства относительно дороги либо ве
личину дорожного просвета (при независимой подвеске)

Пневматические балаты (пневмобаллоны) представляют со
бой резинокордные оболочки, уплотненные по торцам и запол
ненные воздухом под давлением. Пневматические баллоны
не имеют жесткой связи с рамой грузовика, и чтобы мост не со
вершал поперечные движения, в конструкции подвески автомо
биля применяют продольные и поперечные реактивные тяги

Направляющее устройство

Определяет характер движения колес, передает продольные
и поперечные усилия (см. рис. 5 7). Оно также воспринимает мо
312
мент, стремящийся повернуть мост автомобиля в направлении
противоположном вращению колес. При торможении автомоби
ля через направляющее устройство передается сила торможения,
и им же воспринимается момент, стремящийся повернуть мост
в направлении вращения колес. Кроме того, через направляющее
устройство передаются баковые усилия, возникающие при пово
роте автомобиля

По типу направляющего устройства подвески делят на две
группы зависимые и независимые.

Рычаги направляющих устройств можно разделить на две
группы

•	работающие на растяжение, сжатие и изгиб,

•	испытывающие также значительные скручивающие нагрузки

Делтф ирующее устройство

Предназначено для гашения колебаний кузова и колес
после проезда неровности путем преобразования энергии ко-
лебаний в тепловую и рассеивания ее в окружающую среду
(см рис 5 7)

Стабилизатор поперечной устойчивости. Конструкция по-
двески должна обеспечивать требуемую плавность хода, иметь
кинематические характеристики, отвечающие требованиям
устойчивости и управляемости автомобиля Одним из способов
уменьшения крена кузова и улучшенияпоказателей управляемос-
ти автомобиля является применение упругих дополнительных
элементов, называемых стабилизаторами поперечной устойчиво-
сти (см рис 57) Используются они в подвесках легковых ав-
томобилей и автобусов Стабилизатор поперечной устойчивости
представляет собой упругое специальное устройство торсионно
го типа, которое устанавливается поперек автомобиля Он со
стоит из П образного стержня круглого сечения, изготовленного
из пружинной стали, и плечей (стоек). Стержень подвижно (во
втулках) крепится на раме или кузове, а плечами шарнирно сое
диняется с мостом или рычагами подвески

При боковых кренах и поперечных угловых колебаниях кузо
ва концы (плечи) стержня стабилизатора перемещаются в разные
стороны один опускается, другой поднимается Вследствие это
го средняя часть стержня закручивается и частично изгибается,
уменьшая тем самым крен и поперечное раскачивание кузова
автомобиля Создавая сопротивление крену и поперечным коле
баниям кузова, стабилизатор в то же время не препятствует его
вертикальным и продольным угловым колебаниям

Саилент-блок. Является составляющим элементом подвески
и предназначен для шарнирного соединения элементов подве
ски между собой и кузовом (см. рис. 57) Сайлент блок состо
ит из наружной и внутренней металлических обойм, к которым
привулкаиизироваи резиновый массив.

Воды подвесок

В зависимости от конструкции направляющих элементов по
двески легковых автомобилей разделяются на независимые, зави
симые и полузависимые По типу изменения клиренса подвески
можно разделить на подвески без изменения дорожного просвета
и подвески с изменением дорожного просвета По оси поворота
колеса подвески подразделяются на подвески с обычной и вирту-
альной осью поворота

Зависимая подвеска

Характеризуется зависимостью перемещения одного колеса
моста от перемещения другого колеса (рис. 511, а) Она объеди-
няет колеса жесткой балкой и образует мост автомобиля Переме-
щение одного из колес в поперечной плоскости передается друго-
му колесу Передача сил и моментов от колес на кузов при такой
подвеске может осуществляться непосредственно металлически-
ми упругими элементами - пружинами, рессорами, - или с по-
мощью штанг - в случае штанговой подвески

а	б

Рис 5 11 Схема зависимой (а) и независимой (б) подвесок колес

Зависимая подвеска применяется на грузовых автомобилях
Независимая подвеска

Обеспечивает независимость перемещения одного колеса
моста от перемещения другого колеса (рис 5 11, 6) В незави
симой подвеске имеется специальный направляющий аппарат
качающиеся рычаги, стойки, — для каждого упругого элемента,
связывающего подвешенную часть автомобиля с колесом По
этому правое и левое колеса одной оси имеют самостоятельные
вертикальные перемещения Независимая подвеска в отличие
от зависимой подвески не имеет оси, жестко соединяющей коле
са, следовательно, колеса в независимой подвеске имеют свободу
действий относительно друг друта, чем достигается значительное
снижение неподрессоренных масс и повышение плавности хода
Если одно из колес наедет на небольшое препятствие, это ни-
какие отразится на другом. У подобной подвески более сложная
кинематика, что значительно улучшает управляемость и влияет
на комфорт На современных легковых автомобилях независимая
подвеска используется в качестве основной конструкции пере-
дней и задней подвесок

Независимые подвески применяются преимущественно
в легковых автомобилях и по типу направляющего устройства
подразделяются на следующие типы

•	рычажная подвеска (на двойных поперечных рычагах
и многорычажная),'

•	подвеска МакФерсон;

•	торсионная подвеска

Кроме зависимых и независимых подвесок могут применять-
ся и полунезависимые подвески в основном для задних мостов

Рычажная подвеска. У этой подвески направляющее устрой-
ство представляет собой рычажный механизм В зависимости
от количества рычагов могут быть.

•	двухрычзжные - на двойных поперечных рычагах.

•	многорычажные — на продольных рычагах

В зависимости от плоскости качания рычагов

•	поперечно рычажные,

•	диагонально рычажные,

•	продольно рычажные.

Многорычажная подвеска. Эта конструкция может исполь
зоваться как в передней, так и в задней подвеске Чтобы достичь
оптимальной кинематики колес, и тем самым добиться лучшей
устойчивости и управляемости, в ней используют четыре пять
рычагов Несмотря на то, что в случае применения многорычаж
ной подвески крайне затруднительно разместить шарнир рав
ных угловых скоростей, такие подвески находят применение
(рис 512)

Рис. 5.12. Пятирычажная передняя подвеска Audi Q7
1 - шаровая опора; 2 - нижняя часть амортизаторной стойки,
3 — амортизатор; 4 - пружина; 5 — направляющий рычаг,
б - распорная крестовина, 7- верхние рычаги; S - поворотный
кулак, 9 - стойка стабилизатора, 10 — несущий рычаг подвески,
11 - ступица, 12- несущий рычаг; 13 — подрамник,
14 — стабилизатор

В этой подвеске ие обязательно совмещать амортизатор
и пружину в амортизаторную стойку.

Более широко такие схемы применяются на автомобилях клас
сической компоновки, тес приводом на задние колеса Однако
для таких автомобилей это необходимость, потому что ведущими
являются задние колеса По этой же причине независимая мио
горычажная подвеска используется на полноприводных легковых
машинах сзади

Эти подвески сложнее, дороже и тяжелее, но обеспечивают
большую плавность хода и лучшую управляемость автомобиля
Большое количеств элементов, сайлент блоков и шаровых шарни
ров, — хорошо гасят удары при резком наезде на препятствия Все
элементы крепятся на подрамнике через мощные сайлент блоки,
что позволяет увеличить шумоизоляцию автомобиля от колес
Главные преимущества многорычажной подвески

•	независимость колес друг от друга,

•	низкая неподрессоренная масса,

•	независимая продольная и поперечная регулировки,

•	удобный вариант для использования в схеме 4x4
Главный недостаток — сложность и, соответственно, цена
Подвеска Макферсон (McPherson). Является самым распро
страненным типом независимой подвески, который применяется
на передней оси автомобиля (рис. 5.13).

22 — нар;

Рис. 513. Подвеска Макферсон:

1 — шаровая опора, 2 — ступица; 3 — тормозной диск, 4 — защитный
кожух, 5 — поворотный рычаг; 6 — нижняя опорная чашка,

7 — пружина подвески, 8 — защитный чехол телескопической стойки,
9 — буфер сжатия, 10 — верхняя опорная чашка, 11 — подшипник
верхней опоры, 12 — верхняя опора стойки, 13 — гайка штока,
14 — шток, 15 — опора буфера сжатия, 16 — телескопическая стойка,
17 — гайка, 18 — эксцентриковый болт, 19 — поворотный кулак,
20 — вал привода переднего колеса, 21 — защитный чехол шарнира,

23 — нижний рычаг

Подвеска Макферсон, названная по имени инженера Эрла
Макферсона, разработавшего ее в 1960 г, состоит из одного рыча
га, стабилизатора поперечной устойчивости и блока из пружин
ного элемента и амортизатора телескопического типа, называв
мого качающейся свечой, так как он прикреплен в верхней части
к кузову с помощью упругого шарнира и может качаться при дай
женин колеса вверх вниз По своей конструкции подвеска Мак
ферсон является развитием подвески на двойных поперечных
рычагах, в которой верхний поперечный рычаг заменен на амор
тизаторную стойку

Кинематически схема менее совершенна, чем подвеска на
двух поперечных или продольных рычагах, так как при боль
том ходе подвески развал (угол наклона колеса к вертикаль
ной плоскости) меняется тем больше, чем больше ход подвески
Но в связи с технологичностью и дешевизной данный тип под-
вески получил очень большое распространение в современном
автомобилестроении

Через сайлент-блоки поперечный рычаг крепится к подрам-
нику (поперечной балке), а через шаровую опору он соединен
с поворотным кулаком колеса Роль верхнего рычага выполняет
сам кузов автомобиля, к которому крепится амортизационная
стойка (амортизатор плюс пружина)

Благодаря компактности конструкции подвеска Макферсон
широко используется на переднеприводных легковых автомоби-
лях, так как позволяет поперечно разместить двигатель и КПП
в подкапотном пространстве К другим преимуществам данного
типа подвески относятся простота конструкции и большой ход
подвески, препятствующий пробоям

Вместе с тем, конструктивные особенности подвески (шар-
нирное крепление амортизаторной стойки, большой ход) при-
водят к значительному изменению развала колес (угла наклона
колеса к вертикальной плоскости). По этой причине данный тип
подвески не применяется на спортивных автомобилях и автомо
билях премиум класса

5 3 Уггы установки управляемых колес

Назначение углов установки колес

При движении автомобиля колеса смещаются относитель
но кузова, причем траектория этого смещения определяется
конструкцией направляющего аппарата подвески, состояще
го из рычагов (продольных, поперечных или диагональных)
и шарниров (шаровых и резино металлических) При деформа
ции упругого элемента подвески в результате изменения загру
зки автомобиля, преодоления неровностей дороги, кренов кузо
ва под действием центробежных сил при повороте в подвесках
большинства конструкций положение колеса относительно кузо
ва меняется, вместе с ним изменяются и все установочные углы

Техническое состояние ходовой части автомобиля во многом
предопределяется правильной установкой углов управляемых ко
лес Углы управляемых колес выполняют определенные функции
при движении автомобиля

Для того, чтобы уменьшить сопротивление движению,
а значит, и расход топлива, снизить изнашивание шин и под-
вески, путем снижения действующих на них динамических на-
грузок, управляемые колеса должны катиться в вертикальных
плоскостях, параллельных продольной оси автомобиля Важным
фактором повышения устойчивости автомобиля является стаби-
лизация управляемых колес, т е стремление их вернуться после
поворота в положение, соответствующее прямолинейному дви-
жению автомобиля С учетом перечисленных факторов колеса
автомобилей устанавливаются с углами схождения, развала, про-
дольного и поперечного наклона оси, с разностью внутреннего
и наружного углов поворота управляемых колес и др (рис 5 14)
В комплексе вместе взятые эти углы обеспечивают

•	устойчивое прямолинейное движение автомобиля,

•	уменьшение усилия, прикладываемого к рулевому колесу
па повороте,

•	качение передних колес на повороте без проскальзывания,

•	самовозврат передних колес в прямолинейное положение
по окончании поворота,

•	смягчение ударов по подвеске колес от неровностей дороги,

•	снятие излишних нагрузок с наиболее ответственных дета
лей и подшипников

Угол j/азоала колес 7

Под углом развала колес понимают установку колес, при ко
торой плоскость вращения колеса находится под некоторым углом
к вертикальной оси автомобиля Если колеса отклонены от вер-
тикальной плоскости наружу автомобиля, то говорят о положи-
тельном развале, если колеса отклоняются внутрь, то развал -
отрицательный, при направлении взгляда вдоль оаи автомобиля
спереди назад

Развал на автомобиле с независимой или полунезависимой
подвеской меняется с изменением крена автомобиля, а также
с изменением загрузки

Развал обеспечивает максимальный контакт протектора коле-
са с поверхностью дорога при движении автомобиля и устойчи-
вость на поворотах. Развал у измеряется в градусах, при этом ко-
леса должны находиться в положении прямолинейного движения

При установке колес с утлом развала сила реакции дороги
при движении автомобиля в прямолинейном положении по ров-
ной дороге в основном передается на внутренний подшипник
ступицы колеса, выполняемый обычно большего размера, чем
наружный, что разгружает наружный подшипник колеса, а зна
чит, уменьшает толчки, передаваемые на рулевой механизм Од
нако при маневрах и проезде неровностей, даже самых незначи
тельных, подшипниковый узел испытывает динамические нагру
зки, которые на порядок превышают статические силы

При поперечном наклоне оси повернуть колесо всегда труд
нее, чем вернуть его в исходное положение — движение по пря
мой Это объясняется тем, что при повороте колеса передняя
часть автомобиля приподнимается на небольшую величину,
и водитель прилагает сравнительно большое усилие к рулевому
колесу
При возвращении управляемых колес в положение, со
ответствующее движению по прямой, масса автомобиля помо
тает поворачиванию колес и водитель прикладывает к рулевому
колесу небольшое усилие.

Схождение колес

Если посмотреть на автомобиль во время его прямолиней
ного движения сверху, то можно заметить, что колеса не совсем
параллельны относительно продольной оси

Вследствие такой нелараллельности на колеса во время дви
жения действуют боковые силы Причем на поворотах, в случае
схождения, эти силы стабилизирующие, а в случае расхожде
ния - дестабилизирующие.

Схождение измеряют в градусах (’), минутах (’) и миллиме-
трах Схождение в миллиметрах - это расстояние между задни-
ми кромками дисков минус расстояние между передними кром-
ками дисков

Поперечный угол наклона оси

lAessny осью и вертикалью при наблюдении спереди или сза-
ди автомобиля во фронтальной проекции находится поперечный
угол наклона oat {SAI) (см рис. 5 14) Он принимает только по-
ложительные значения Если поперечный угол не от вертикаль-
ной, а от центральной плоскости вращения (т е. включает в себя
угол развала) получается совокупный угол, который является
конструктивным параметром автомобиля Он определяет взаи-
мную ориентацию оси поворота и цапфы колеса

Поперечный угол наклона оси поворота содействует улучше-
нию стабилизации передних колес автомобиля, особенно при не-
больших скоростях движения (весовая стабилизация) Благодаря
поперечному наклону при повороте автомобиля происходит не
большой подъем его передней части Масса поднятой части ав
томобиля стремится вернуть колесо после поворота в положение,
соответствующее прямолинейному движению

Каезпер

Величиной наклона верхнего конца оси назад от вертика
ли, подобно вилке велосипеда или мотоцикла, определяется угол
продольного наклона оси (т), или кастер (от англ caster — коле
сико для мебели) поворотной стойки Он способствует стабили
зации передних колес в направлении прямолинейного движения
Угол продольного наклона оси поворота измеряется в градусах
Разность углов поворота передних Q, и колес

Растет при уменьшении радиуса поворота и называется углом
Акерманна Для обеспечения подобного неодинакового поворота
колес рычаги поворотных кулаков расположены под определен
иым углом к продольной оси шасси

54 Колеса и инны

Общие сведенва о колесах

Колеса предназначены для обеспечения передвижения авто
мобиля, изменения направления движения, смягчения толчков,
передачи нагрузки от автомобиля на дорогу Они непосредствен-
но связывают автомобиль с дорогой.

В зависимости от назначения колеса разделяются

•	на ведущие - обеспечивают поступательное движение авто-
мобиля, преобразуют крутящий момент от трансмиссии в силу тяги,

•	управляемые, или ведомые. - задают направление движе-
ния, воспринимают усилия от кузова через подвеску,

•	комбинированные - обеспечивают поступательное движе-
ние и задают его направление

Колесо автомобиля состоит из пневматической шины, обода,
соединительного элемента (диска) и ступицы (рис S 15)

В зависимости от конструкции обода и соединительного эле-
мента колеса могут быть разборными и неразборными, дисковы-
ми и бездисковыми

Обод

Служит для соединения шины с колесом С этой целью
ему придается специальная форма Колесо в сборе должно
быть сбалансировано Балансировочные грузики крепятся к обо
ду с помощью пружинных зажимов или клея На большинстве
легковых автомобилей и грузовых небольшой грузоподъемности
используются глубокие, иерэзборные ободья Глубокий обод же
сгко соединяется с диском, который служит для крепления ко
леса к ступице с помощью болтов или гаек со шпильками Полки
глубокого обода имеют конусную форму для плотной посадки
шины на обод Угол наклона полок составляет, как правило,
5±Г Полки обода заканчиваются закраинами, имеющими опре
деленную форму и служащими боковыми упорами для шины
Расстояние между закраинами называется шириной профиля
обода В средней части обода имеется углубление, необходимое
для облегчения монтажа и демонтажа шины на обод Это углу
бление (ручей) может быть расположено симметрично относи
тельно плоскости колеса или со смещением

а	б	в

Рис. 5.15. Ступица и ободья дисков колес
а - легкового, б - грузового с ободом, имеющего разрезное замочное
кольцо, в - грузового с разборным ободом; 1 - колпак; 2 - ступица,
3 — шпилька; 4 - гайка, 5 — диск, 6 - обод; 7 - шина,
S — неразрезное бортовое кольцо, 9 — разрезное замочное кольцо,
10 — крепление; 11 — шпилька, 12 - гайка

Неразборные колеса с глубоким ободом обычно центрируют-
ся на ступице с помощью центрального отверстия Если диа-
метр центрального отверстия больше^ чем у посадочной части
ступицы, то центрирование осуществляется по коническим (или
сферическим) поверхностям в отверстиях диска, предназначен
ных для крепления болтами или гайками Иногда для лучше
го центрирования и облегчения монтажа используют пластмас
совые кольца, которые устанавливаются перед монтажом колеса
на ступицу в центральное отверстие диска.

Разборные ободья применяют для колес большинства грузовых
автомобилей и автобусов (рис. 5.15, в). Шины грузовых автомо
билей имеют большие размеры и высокую жесткость, поэтому
монтаж таких шин на нерззборные ободья затруднен Разборные
ободья позволяют облегчить эту задачу Разборные ободья могут
быть дисковыми и бездисковыми Наиболее часто используются
разборные ободья с коническими посадочными полками
Диски колес

Применяемые на легковых автомобилях диски разделяются
на стальные и легкосплавные (рис 515, а)

Стальные колеса изготавливают методом штамповки из
листового металла с последующей сваркой составляющих эле
ментов. Достоинствами стальных колес являются сравнительно
невысокая стоимость и хорошие эксплуатационные качества
К недостаткам следует отнести большую массу колеса и несколь
ко широкое поле допусков на изготовление, что требует тщатель
ной балансировки

Легкосплавные литые и кованые колеса изготавливаются де
ликом из единой заготовки При этом лндаые колеса вытачивают
ся непосредственно из отливки, а кованые - из предварительно
прокованной заготовки (поковки), что обеспечивает им более вы-
сокую прочность.

Стойкость к деформации от ударов у легкосплавных колес
выше, чем у стальных Однако стальное колесо при деформации
никогда не разрушается, и на нем, если оно способно удерживать
воздух в шине, можно доехать до места ремонта Легкосплавные
колеса при сильном ударе, как правило, просто раскалывают-
ся Кроме того, если погнутое стальное колесо можно выправить
на специальном станке, то легкосплавное восстановить значи-
тельно сложнее

Главное преимущество легкосплавных колес перед сталь-
ными - меньшая масса Легкосплавные колеса изготавливаются
в основном из алюминиевых сплавов. Реже используется магний,
хотя колеса из него легче алюминиевых на 0,5 1,5 кг и имеют
лучшую (в 100 раз) демпфирующую способность Кроме того,
благодаря высокой теплопроводности магний позволяет допол
нительно снижать нагрев тормозных механизмов и ступиц ав
томобиля при движении Легкосплавные колеса балансируются
с помощью специальных грузов, которые наклеиваются на по
верхносгь обода Обычные грузы на скобах могут просто не уста
новиться на округлую закраину обода, а после перебалансировки
колеса на нем могут остаться царапины и пятна коррозии от кон
такта со сталью скоб

Дисковое колесо грузового автомобиля может иметь составной
обод, один из бортов которого состоит из съемного разрезного
замочно посадочного кольца и съемного бортового кольца, ко
торые в сборе образуют обод (рис. 515, б).
Ступицы колес

Изготавливают из стали или коккого чугуна К ним крепят
ся элементы тормозных механизмов, диски и барабаны Ступи
да устанавливается на подшипниках, которые должны воспри
нимать не только радиальные, но и осевые усилия от действия
боковых сил В ступицах устанавливают конические роликовые
или шариковые радиально упорные подшипники В подшипни
ки колес закладывается смазка, выдерживающая высокие тем
пературы. Для предотвращения вытекания смазки и попадания
грязи подшипники уплотняются сальниками

Общие сведения о шинах

Шина - это эластичная резинокордная оболочка сложной
конструкции, монтируемая на обод колеса и наполняемая сжа-
тым воздухом

Пневматическая шина является самым важным элементом
в конструкции колеса Если представить себе колесо без пневма-
тической шины - жестким, например деревянным, то нетрудно
предположить, что при качении такого колеса по твердой дороге
траектория перемещения оси будет копировать профиль дороги
Удары колеса о неровности дороги в этом случае будут полностью
передаваться на подвеску И все выглядит совсем иначе, когда
на колесо смонтирована пневматическая шина В месте контакта
с дорогой эластичная шина, обычно выполненная на основе кау-
чука и различных добавок - от сажи до оксида кремния, дефор-
мируется При этом небольшие неровности, деформируя шину,
не влияют на положение оси колеса.

Шина амортизирует удары и гасит неровности дороги,
обеспечивая комфорт водителя, а также долговечность узлов ав
томобиля Главной характеристикой шины является ее высокая
эластичность Благодаря высокой упругости воздуха, шина аб
сорбирует деформации, вызываемые неровностями дороги

Перечисленные качества шин зависят от особенностей их
конструкции, свойств материалов, применяемых для их изготов
ления, и технологии производства

Пневматическая шина представляет собой упругую за
полненную воздухом под давлением оболочку, предназначен
ную для установки на обод колеса В зависимости от способа
герметизации пневматические шины делятся на камерные и бе
скамерные (рис 516)
Рис. 5.16. Шины

а - камерная; б — бескамерная; 1 — борт, 2 — каркас, 3 - брекер,
4 - протектор, 5 - вентиль; б- камера, 7- ободная лента,
S- обод, 9- ребро, 10- поперечная канавка, 11 - продольная
канавка, 12 - ламель, 13 — плечо; 14 — лента нейлонового брекера,
13- лента стального брекера; 16 - слой каркаса,
17 - наполнительный слой, 13 — иегаллокордное кольцо,
19- слой герметичного синтетического каучука,
20- боковина

Камерная шина состоит из покрышки и ездовой камеры
с вентилем (рис 5.16, а) В бескамерной шине отсутствует камера
(рис 5 16, б) Грузовые камерные шины, которые монтируются
на плоские разборные ободья, имеют ободные ленты

Ободная лента выполняется в виде профилированного рези-
нового кольца и располагается между бортами покрышки, ка-
мерой и ободом колеса Она предохраняет камеру от защемле
ния между бортом покрышки и ободом и от повреждения не
ровностями обода

Покрышка — упругая резмнокордная оболочка пневмати
ческой шины, воспринимающая тяговые и тормозные усилия
и обеспечивающая сцепление шины с дорогой Основными эле
ментами покрышки являются каркас, брекер, протектор, бо
ковины и борта

Ездовая камера — кольцевая резиновая трубка со специаль
ным вентилем, которая заполняется воздухом

Каркас — резинокордная основа (силовая часть) покрышки,
выполненная из одного или нескольких слоев прорезиненного
корда с резиновыми прослойками, закрепленных на бортовых
кольцах

Слой каркаса состоит из тонких текстильных, плетеных ни
тей корда, формирующих открытый тор и скрепленных между
собой резиновой смесью Благодаря этим ключевым элементам
шина способна выдерживать нагрузки.

Брекер состоит из одного и более слоев разреженного проре
зиненного корда, разделенных резиновыми прослойками, и рас
полагается между каркасом и протектором

Ленты корда в брекерном слое состоят из корда и скрепля
ются с ним резиновой смесью Ленты корда «наклеиваются» одна
на другую таким образом, что происходит перекрещивание на-
правлений корда по цилиндрической поверхности В сочетании
с кордом каркаса это формирует жесткие треугольники в «сото-
вой» структуре, что обеспечивает жесткость брекерного слоя

Корд представляет собой специальную ткань, состоящую,
в основном, из продольных нитей диаметром 0,6 0,8 мм с очень
редкими поперечными нитями В зависимости от типа и назна-
чения шины корд может быть хлопчатобумажным, вискозным,
капроновым, перлоновым, нейлоновым и металлическим

Борта состоят нз одного и более проволочных колец, на ко-
торых закреплены слои каркаса, обеспечивающие крепление по-
крышки на ободе колеса.

Бортовые кольца обеспечивают крепление шины на ободе

Вентиль служит для накачивания воздухом

Слой герметичного синтетического каучука находится внутри
шины и выполняет функции воздушной камеры

Боковины, покрытые эластичным слоем резиновой смеси,
служат для защиты шины от ударов, например при заезде на бор
дюр, которые могут повредить каркас Слой жесткой резиновой
смеси в нижней зоне шины обеспечивает надежную связь шины
с ободом

Протектор — наружная часть покрышки, представляющая со
бой массивный рельефный слой резины на внешней поверхности,
который обеспечивает сцепление с дорогой и предохраняет каркас
шины от механических повреждений. Протектор накладывается
поверх брекерного слоя Рельефная часть поверхности протек
тора, состоящая из совокупности выступов и выемок или канавок,
называется рисунком протектора. Именно эта часть шины нахо
дится в постоянном контакте с дорогой В зоне пятна контак
та протекторная лента должна выдерживать значительные уси
лия Резиновая смесь протектора должна обеспечивать сцепле
ние на всех типах дорожного покрытия, обладать устойчивостью
к трению, абразивному зрению и нагреву В протекторе разли
чают ребро, дорожку, грунтозацепы, поперечные (радиальные)
канавки, продольные канавки, щелевые прорези (ламели)

Дорожка протектора — это непрерывное резиновое кольцо
(пояс), через которое шина взаимодействует с дорогой, или сово
купи ость грунтозацепов, которые своим последовательным распо
ложением по окружности шины образуют прерывистое кольцо

Грунтозацепы — отдельные фрагменты протектора (комбина
дии канавок) Они мотут быть любой формы от ромбов и пря-
моугольников до различных многогранников с острыми сту-
пенчатыми кромками Ровные края грунтозацепов увеличивают
шум при движении, вызывают в шине вибрацию Грунтозацепы
сложной формы каждым своим утолком улучшают сцепление
с дорогой, но ухудшают характеристики качения Если от шины
не требуется особых свойств по проходимости, то предпочти-
тельнее протекторы с грунтозацепами скругленных форм, час-
тично перекрывающие себя при образовании беговой дорожки
При движении нагрузка от одного грунтозацепа плавно переда-
ется другому

Поперечные канавки предназначены для отвода загрязнений
от центра к краям пятна контакта Чем канавки шире, тем луч-
ше отвод, но характеристики качения ухудшаются Лучше, ког-
да эти канавки расширяются от центра протектора к плечевой
зоне Кромки поперечных канавок улучшают сцепные характе-
ристики

Продольные канавки собирают загрязнения от поперечных,
повышают стойкость шины к аквапланированию на мокрой до
роге Их края повышают сопротивляемость шины боковому за
носу, что наиболее ценно для управляемых колес автомобиля
Но чем больше продольных канавок, особенно прямолинейной
формы, тем меньше сцепные характеристики шины У зигзаго
образных продольных канавок эти свойства проявляются в мень
шей степени, но отвод воды будет меньше из за повышенного
гидравлического сопротивления Для зимних шин желательно,
чтобы все канавки немного сужались книзу Это облегчает само
очищение протектора от снега и грязи
Ламели своими краями улучшают сцепление шины с доро
гой Большое количество ламелей позволяет улучшить сцепление
шин на участках дороги, покрытых водой, в поворотах

По сравнению с камерными шинами бескамерные шины
имеют следующие основные преимущества

•	повышенная безопасность в результате отсутствия мгно
венной разгерметизации воздушной полости,

•	меньшее время простоя автомобиля в пути при ремонте
шин из за их проколов,

•	более низкий нагрев шин во время движения,

•	пониженное сопротивление качению,

•	меньшая масса шины

Автомобильные шины делятся по назначению, способу гер-
метизации, конструкции, форме профиля. рисунку протектора,
габаритам

По назначению автомобильные шины делятся

•	на шины пневматические для легковых автомобилей, ко-
торые применяются на легковых автомобилях, легких грузовых ав-
томобилях, автобусах особо малой вместимости и прицепах к ним,

•	шины пневматические для грузовых автомобилей, которые
применяются на грузовых автомобилях, автобусах, троллейбусах,
прицепах и полуприцепах,

•	шины для грузовых автомобилей с регулируемым давле-
нием воздуха, которые используются на грузовых полнопривод-
ных автомобилях, работающих на мягких грунтах, в условиях
бездорожы,

По конструкции шины различакл"

•	диагональные,

•	радиальные

В диагональной шине каркас и брекер состоят из наложен
ных друг на друга слоев корда, нити которых перекрещиваются
под заданным углом (рис. 517, а). Угол наклона нитей в каркасе
и брекере по середине беговой дорожки составляет 45 60° Кар
кас диагональной шины всегда имеет четное число слоев корда,
послойно имеющих зеркальное направление нитей Наложенные
друг на друга нити корда в просвете образуют ромбы Ромб яв
ляется легкодеформируемой фигурой, что обеспечивает высо
кую эластичность шины. Однако пересекающиеся нити могут
перетирать друг друга, и для повышения прочности приходится
в каркас вводить много слоев корда Эго утяжеляет шину, уве
Рис 517 Расположение нитей корда в зоне беговой дорожки
диагональной (<г) и радиальной (б) шины

В радиальной шине нити каркаса не пересекаются друг с дру-
гом, поэтому боковина может быть тоньше. В коронной части
шины (в зоне беговой дорожки) имеются пояса корда, нити ко-
торых расположены под углами, противоположными друг дру-
гу При этом, как видно на рисунке S.17, 6, склеенные нити
корда образуют в просвете треугольник. В отличие от ромба,
треугольник является «жесткой» фигурой, поэтому радиальная
шина, оставаясь легкодеформируемой в радиальном направле-
нии, имеет беговую дорожку, плохо деформируемую под дей-
ствием боковых сил Поэтому радиальная шина имеет гораздо
больший коэффициент сопротивления боковому уводу, меньше
нагревается при движении, имеет меньший коэффициент со
противления качения Однако технология изготовления ради
альной шины существенно сложнее технологии изготовления
шины диагональной

Кроме того, диагональные шины предпочтительны для неко
торых условий эксплуатации, например в условиях высоких удар
ных нагрузок на дорогах низкого качества и бездорожья

По форме профиля поперечного сечения различают шины
(рис 5 18)

•	обычного профиля.
широкопрофильнью,
низкопрофильные,
сверхнизкопрофильные,
арочные,

пневмокатки

Низкопрофильные и сверхиизкопрофилъные шины выпускаются
для легковых, грузовых автомобилей, троллейбусов и автобусов
Со снижением высоты профиля шин повышаются устойчивость,
управляемость и плавность хода автомобиля, а, следовательно,
безопасность и комфортность АТС, увеличиваются экономич-
ность, пробег и грузоподъемность шин

Широкопрофильные ппты применяются на автомобилях боль
шой грузоподъемности, полноприводных автомобилях и прице
пах Широкопрофильные шины обеспечивают повышенную про
ходимость автомобиля по дорогам с мягким грунтом или плохим
покрытием и уменьшают расход топлива

По габаритам различают шины:

•	крупногабаритные с шириной профиля 350 мм (14 дюймов)
и более независимые от посадочного диаметра,

•	среднегабаритные с шириной профиля от 200 до 350 мм
(от 7 до 14 дюймов) и посадочным диаметром не менее 457 мм
(18 дюймов),
•	малогабаритные с шириной профиля менее 200 мм (менее
7 дюймов)

В зависимости от эксплуатационного назначения шины име
ют следующие типы рисунков протектора (рис 519)

•	дорожный направленный или асимметричный (относи
телыю центральной плоскости вращения колеса) рисунок —
шашки или ребра, разделенные канавками Шины с дорожным
рисунком протектора предназначены для эксплуатации прей
мущественно на дорогах с усовершенствованным капитальным
покрытием,

•	универсальный рисунок — шашки или ребра в централь
ной зоне беговой дорожки и грунтозацепы по ее краям Шины
с таким рисунком предназначены для эксплуатации на дорогах
с усовершенствованным облегченным покрытием,

•	рисунок повышенной проходимости - высокие грунтоза-
цепы, разделенные выемками Шины с таким рисунком пред-
назначены для эксплуатации в условиях бездорожья и на мягких
грунтах,

•	у зимнего рисунка выступы имеют острые кромки Шины
с зимним рисунком предназначены для эксплуатации на засне-
женных и обледенелых дорогах и могут быть оснащены шипами
противоскольжения;

•	зимний рисунок, предназначенный для ошиповки,

•	направленный рисунок в соответствии с направлением
вращения колеса, не симметриченый относительно радиальной
плоскости колеса Шины с направленным рисунком приме-
няются для эксплуатации в условиях бездорожья и на мягких
грунтах,

•	всесезонный рисунок

Минимально допустимая высота протектора

•	для легковых автомобилей — 1,6 мм,

•	грузовых автомобилей грузоподъемностью свыше 3,5 т —

•	автобусов — 2 мм,

•	мотоциклов — 0,8 мм,

•	зимних шин всех категорий АТС — 4 мм
Рис. 5.19 Типы рисунков протектора:

а - дорожный, 0 — универсальный;« - повышенной
проходимости, г - зимний (снежный), д — карьерный

Обозначение шин

От условий взаимодействия шины и дороги зависит управляе-
мость автомобиля и безоласносп. дорожного движения в полом
Поэтому в настоящее время вопросы состояния и безопасной
эксплуатации автомобильных шин достаточно подробно регла
монтированы действующей нормативной и технологической до
кументацией

Каждая шина имеет собственную маркировку, необходимую
для правильного выбора шины.

На шину наносятся следующие обозначения (рис 5 20)

•	конструкция шины радиальная или диагональная,

•	способ герметизации шины камерная или бескамерная,

•	номинальная ширина покрышки (мм),

•	отношение высоты к ширине (%),
•	тип каркаса шины,

•	диаметр обода шины (дюйм),

•	условное обозначение допустимой нагрузки на шину, кото
рая зависит от давления в шине н определяется по специальной
таблице Например, число 88 при давлении в шине 2,0 кгс/см2
соответствует максимально допустимой нагрузке 470 кг,

•	индекс максимально допустимой скорости (км/ч) Соответ
ствие символов и скоростей F — 80, М — 130, Р — 150, Q — 160,
R - 170, S - 180, Т - 190, Н - 210, V - 240, W - 270, Y - 300,

•	знак технического контроля, или отметка о допуске
с кодом страны, выдавшей допуск (UNECE — United Natione
Economic Conunisson for Europa), например E3 — Италия, E4 —
Нидерланды,

•	регистрационный номер допуска,

•	год изготовления;

•	порядковый номер недели изготовления;

•	код типа покрышки.

•	код размера покрышки.

•	код изготовителя,

•	количество и состав слоев, например, TREAD 2 RAYON +
2 STEEL + NYLON означает, что шина состоит из шести слоев,
а именно два слоя каркаса, два слоя стальной проволоки, два слоя
нейлона,

•	количество и состав слоев боковой стенки, например,
SIDEWALL 2 RAYON означает, что боковая стенка состоит
из двух слоев искусственных нитей;

•	показатель внутреннего давления в шине,

•	показатель максимально допустимой нагрузки (для США)
Кроме этих обозначений на шину могут наноситься

•	фирменный знак завода-изготовителя,

•	срок службы,

•	возможность применения шины при торможении на мок
рой поверхности,

•	температурная устойчивость шины,

•	балансировочная метка, обозначающая самое легкое ме
сто покрышки или бескамерной шины в виде круга диаметром
510 мм над закраиной обода При монтаже шины на обод колеса
балансировочная метка должна совмещаться с вентилем,
• специальные обозначения, например «XL» (XL равнознач
но EL (extra load) усиленные)

Рис 5 20 Обозначение шины легкового автомомбиля
1 - вид конструкции шины; 2 — способ герметизации шины,
3 - номинальная ширина покрышки, 4 - отношение высоты к ширине,
5— тип каркаса шины; 6 — диаметр обода, ’-допустимая нагрузка
на шину, S - индекс максимально допустимой скорости, 9 — сезонное
предназначение шины, 10- регистрационный номер допуска,
11 - знак технического контроля, 12 - год изготовления,
13 - неделя изготовления, 14 - тип покрышки; 13- размер
покрышки, 16- код изготовителя, 17- количество слоев,
W - количество слоев и состав боковой стенки; 19 — внутреннее
давление в шине; 20- максимально допустимая нагрузка

Рассмотрим обозначение шин грузовых автомобилей посто-
янного давления

ll/70R22,5 И-305 156/153 F 115PSI ГОСТ 5513 497 80376
Made in Russia,

где ll/70R22,5 - условное обозначение шины И — обозначение
номинальной ширины профиля шины в дюймах, R — буквенный
индекс радиальной шины, 22,5 — обозначение номинального
диаметра обода в дюймах (ранее выпускаемые шины имели двой
ное обозначение ll/70R22,5 (280/70R572), где параметры шины
280 и 572 даны в мм,

И 305 — торговая марка (модель) шины: И — условное обозна
чение разработчика шины, 305 — порядковый номер разработки,
156/153 — индексы несущей способности нагрузок для оди
парных и сдвоенных колес (определяются по специальным та
блицам) Эти шины могут эксплуатироваться в одинарном колесе
при максимально допустимой нагрузке, равной 40 000 Н, в одво
енном колесе — 36 500 Н,
F — индекс категории скорости. В соответствии с данными
специальной таблицы максимально допустимая скорость состав
ляет 80 км/ч,

115PSI — индекс давления. Индекс давления — указание
испытательного давления для шин грузовых автомобилей, если
имеется индекс «С», это означает, что шины предназначены
для легких грузовых автомобилей и автобусов особо малой
вместимости Определяется по специальным таблицам В данном

случае индекс указывает, что давление воздуха в шине должно
быть 795 кПа,

ГОСТ 5513 - обозначение стандарта, по которому выпускает
ся шина,

497 - дата изготовления (49 - порядковый номер недели
с начала года, 7 - последняя цифра года изготовления 1997 г),

80376 - порядковый номер шины.

Made in Russia - страна, где изготовлена шина (Россия)

Влияние шин на безопасность движения

Шины влияюгна целый ряд эксплуатационных свойств автомо-
биля, которые определяют безопасность его движения Рассмотрим
зависимость основных свойств от характеристик шин

В свойстве динамичности выделяют тормозную динамику
и динамику разгона Показатели тормозной динамики существенно
зависят от сцепных качеств шин Замедление автомобиля, его путь
и время торможения определяются продольным сцеплением Попе-
речное сцепление влияет на устойчивость автомобиля при торможе-
нии Чем выше эти качества шин, тем выше безопасность движе-
ния Износ протектора шины ухудшает данные качества

Динамика разгона зависит от сопротивления качению шин
Путь и время разгона сокращаются с уменьшением данного со
противления Влияет на разгонную динамику и суммарный мо
мент инерции шин и колес. Ио с учетом возникающих на прак
тике различий в сопротивлениях качению и инерционных па
раметрах шин одного и то же типа и одинакового размера эти
влияния на разгон невелики по сравнению с его зависимостью
от радиуса качения шины.

Шины также оказывают большое влияние на устойчивость
и управляемость автомобиля Здесь решающим! факторами яв
ляются сопротивление шины боковому уводу, ее стабилизирую
щий момент, поворачивающий колесо в сторону его движения,
боковая и угловая жесткость- Увеличение угла бокового увода
приводит к росту боковой силы и уменьшению стабилизирующе
го момента В предельном случае это приводит к проскальзыва
нию шины в боковом направлении Важен также характер изме
нения этих факторов в зависимости от вертикальной нагрузки
и внутреннего давления в шине.

Шины являются вторым после подвески элементом автомо
биля, определяющим плавность его хода. В этом плане велика
роль таких характеристик, как радиальная статическая и дина
мическая жесткость, демпфирующая способность

Заметное влияние на колебания автомобиля оказывают дис
баланс и биение колес. Колебания из-за дисбаланса сильнее про-
являются при движении по дороге с ровным покрытием и зави-
сят от индивидуальных свойств конкретной шины и колеса

Неисправности несущей системы в ходовой части

Основными неисправностями ходовой части являются изгиб,
трещины и изломы продольных балок и поперечин рам, ослабле-
ние болтовых и заклепочных соединений, потеря упругости рес-
сор, поломка их листов, утрата работоспособности амортизаторов,
деформация передней балки, изнашивание шкворневых соедине-
ний, разработка подшипников и их гнезд в ступицах колес

На грузовых автомобилях наблюдаются случаи изгиба пере-
дних балок, погнутость рычагов и оси поворотной цапфы Балка
переднего неразрезного моста не должна иметь прогибов и скру-
чивания, а также значительного износа отверстий в бобыш-
ках под шкворни Наиболее быстро из деталей переднего моста
изнашиваются шкворни и втулки поворотного кулака Чрезмер-
ный износ этого сопряжения вызывает нагрузки, которые ведут
к разрушению подшипников ступиц передних колес, отверстий
оси под шкворни и даже к поломке цапфы поворотного кула
ка Состояние деталей шкворневых соединений определяется
радиальным и осевым зазорами. Радиальным зазором является
зазор между шкворнем и его втулками, осевым — зазор между
бобышкой передней оси и проушиной поворотного кулака Ра

диальные и осевые зазоры в шкворневых соединениях не долж
ны превышать соответственно 0,75 и 1,50 мм При эксплуатации

автомобиля необходимо следить за ушами установки передних
колес и систематически проверять их. От этого в значительной
степени зависит легкость управления автомобилем, устойчивость
его движения, а также характер и интенсивность изнашивания
шин передних колес

В передней подвеске легкового автомобиля возможны изгибы
балки, верхнего и нижнего рычагов, износ верхнего и нижнего
шаровых пальцев, сухарей, вкладышей, резиновых втулок Все
это приводит к изменению углов установки управляемых колес,
вызывающему ухудшение управляемости автомобиля, перерасхо
ду топлива, износу шин Неполадки элементов подвески влияют
на плавность хода, устойчивость автомобиля в период его дви
жен ия

Полный контроль и регулировка углов установки управ
ляемых колес производится только на легковых автомобилях,
имеющих независимую подвеску передних колес и шины с низ-
ким давлением воздуха Для легковых автомобилей даже неболь-
шие (15 20') отклонения от нормы углов развала колес и накло-
на оси значительно влияют на изнашивание шин и ухудшают
устойчивость автомобиля

Регулировка углов установки колее

Регулировка схождения колес является одной из основных
эксплуатационных регулировок ходовой части На управляемой
оси такая регулировка производится путем изменения длины
поперечной тяги для грузовых автомобилей. Регулировку схож-
дения передних колес у всех легковых автомобилей производят
изменением длины тяг за счет вращения регулировочных муфт
(рис 521) рулевой трапеции

Рис 5 21 Регулировки схож;

колес легкового автомобиля
Необходимый угол наклона оси для легковых автомобилей
устанавливают регулировочными шайбами, расположенными
между осью нижнего рычага и поперечиной, снимая их с одной
оси и добавляя в другую, или эксцентриковыми болтами рычага
подвески при ослабленных гайках крепления переднего болта
Угол развала устанавливают регулировочными шайбами, добав
ляя либо убирая их одновременно с обеих осей, или эксцентри
ковыми болтами (рис 5.22).

Рис 5.22 Регулировка развала передних колес
эксцентриковым болтом:
а - расположение эксцентрикового болта на стойке, В- рас-
положение эксцентрикового болта в нижней части, 2 - шарнир-
стабилизатор, 2- задняя чашка; 3, 4 — гайки, 5- болт крепле-
ния шарнира, В - фланец чехла; 7- регулировочный болт

Эксцентриковый болт для поворота стойки может распола
гаться как на самой стойке, так и в нижней части автомобиля
(Mazda)

Для определенных легковых автомобилей углы установки ре
гулируют поворотом верхней телескопической стойки при осла
блении гаек ее крепления

Для грузовых автомобилей углы развала и продольного на
клона шкворня, как правило, не регулируются, а в случае их
несоответствия нормативным данным производится разборка
и ремонт или замена соответствующих узлов в целом
Техническое обслуживание ходовой части

ЕО: проверить состояние дверей кабины, платформы, one
рения, номерных знаков, механизмов дверей, запорного меха
низма опрокидывающейся кабины, запоров бортов платфор
мы, капота, крышки багажника, заднего борта автомобиля са
мосвала и механизма его запора, рамы, рессоры, колеса, шины,
опорно сцепного (буксирного) устройства, опорных катков
(полуприцепа), убедиться в надежности сцепки прицепного
состава

ТО-1:

•	проверить люфт подшипников ступиц колес,

•	проверить осмотром состояние рамы, узлов и деталей под-
вески, буксирного и опорно-сцепного устройств,

•	проверить состояние и действие механизма подъема опор-
ных катков (полуприцепа);

•	проверить крепление стремянок и пальцев рессор, крепле-
ние колес,

•	проверить герметичность пневматической подвески,

•	проверить состояние шин и давление воздуха в них уда-
лить посторонние предметы, застрявшие в протекторе и между
спаренными колесами

ТО-2:

•	проверить состояние цапф поворотных кулаков и упорных
подшипников, состояние подшипников ступиц передних колес
и сальников ступиц, крепление клиньев шкворней,

•	проверить состояние и правильность установки балки пе-
редней оси,

•	проверить и при необходимости отрегулировать углы уста
новки передних колес,

•	при необходимости провести статическую и динамическую
балансировку колес,

•	проверить правильность расположения (отсутствие пе
рекосов) заднего (среднего) моста, состояние рамы, буксирно
го устройства, крюков, подвески, шкворня опорно сцепного
устройства,

•	проверить крепление хомутов, стремянок и пальцев рессор,
амортизаторов, реактивных штанг и оси балансирной подвески,

•	проверить герметичность амортизаторов, состояние и кре
пление их втулок,
•	проверить состояние и действие механизмов подъема опор
ных катков полуприцепа, при необходимости заменить втулки,

•	отрегулировать подшипники ступиц колес,

•	проверить состояние колесных дисков и крепление колес,
состояние шин и давление воздуха в них, удалить посторонние
предметы, застрявшие в протекторе, проверить крепление запас
ного колеса,

•	проверить состояние и действие запорного механизма, упо
ра ограничителя и страхового устройства опрокидывающейся
кабины,

•	проверить состояние и действие замков, петель и ручек
дверей кабины,

•	проверить крепление платформы к раме автомобиля, дер-
жателя запасного колеса, у полуприцепа проверить состояние
и крепление средней стойки;

•	проверить крепление крыльев, подножек, брызговиков,

•	осмотреть поверхности кабины и платформы, при необхо-
димости зачиститьместа коррозии и нанести защитное покрытие

5 5 Рулевое управление

Общее устройство

Рулевое управление предназначено для обеспечения движе-
ния автомобиля по заданной траектории, а изменение направ-
ления движения осуществляется поворотом передних управ-
ляемых колес Оно может быть левым или правым Применение
левого или правого рулевого управления зависит от приня-
того в той или иной стране направления движения транс
порта Левое рулевое управление применяется в автомобилях
большинства стран, где принято правостороннее движение
транспорта (Беларусь, Украина, Россия, США и др), правое
рулевое управление - в странах с левосторонним движением
транспорта (Япония, Великобритания). При этом рулевое ко
лесо, установленное с левой или правой стороны автомобиля,
обеспечивает лучшую видимость при разъезде с транспортом,
движущимся навстречу

Рулевое управление состоит из рулевого механизма, руле
вого привода и усилителя. Рулевой механизм предназначен для
преобразования вращения рулевого колеса в поступательное пе
ремещение тяг привода, т е. передает усилия от рулевого колеса
на рулевой привод Рулеиде механизмы могут быть следующих
типов, «червяк ролик», «шестерня рейка», «винт — шариковая
гайка — зубчатая рейка — сектор»

Рулевой привод обеспечивает поворот передних управляемых
колес передачей усилия от сошки на колеса

Виды рулевых механизмов

Рулевой механизм *червяк-ролик>

Состоит из следующих основных частей картера, глобои
дальнего червяка, вала сошки, рулевого вала (рис 523) Корпус
отливают из алюминиевого сплава или чугуна Глобоидальный
червяк напрессован на мелкие шлицы рулевого вала Червяк
вращается в двух шариковых подшипниках. С глобоидальным
червяком в постоянном зацеплении находится двухгребневый ро-
лик, установленный на двух шариковых подшипниках Подшип-
ник закрывается крышкой, под которую установлены регулиро-
вочные прокладки Вал сошки вращается во втулке и уплотняет-
ся сальником В головке вала сошки имеется Т-образный паз,
в котором установлена головка регулировочного винта Этот винт
после регулировки зацепления ролика с червяком фиксируется
пластиной и контргайкой

При вращении рулевого вала глобоидальный червяк при по-
мощи ролика поворачивает вал сошки вместе с сошкой на 90°
от упора до упора сошки в лонжерон. Ее отклонение передается
через боковую тягу на одну из поворотных цапф Через среднюю
рулевую тягу, маятниковый рычаг и боковую тягу осуществляет-
ся поворот цапфы другого колеса, и оба колеса поворачиваются

Следует отметить, что рулевые механизмы типа «червяк ро
лик» в современных автомобилях применяются крайне редко

Рулевой механизм •шестерня-рейка*

Такой тип механизма получил наибольшее распространение
в легковых автомобилях как без усилителя, так и с гидро и элек
троусилителем Основным преимуществом реечных механизмов
является высокий КПД и возможность иметь в рулевом приводе
меньшее число шарниров Передаточные отношения механизма
определяются отношением числа оборотов зубчатого колеса, рав
ным числу оборотов рулевого колеса, к расстоянию перемещения
рейки За счет соответствующей нарезки зубьев на рейке имеет
ся возможность получения переменного передаточного числа
342
при перемещении этой рейхи. Эго дает возможность уменьшить
действующие в приводе силы или перемещение рейки для кор
рекции в работе рулевою привода

Рис 5 23 Рулевое управление с механизмом «червяк-ролик».
а - общая схема; в - рулевой механизм, 1 - переднее колесо,
2- цапфа, 3 — боковая рулевая тяга, 4 — рулевой вал
с червячной шестерней, 3 — вал сошки, б - рулевая сошка,
7- средняя рулевая тяга, 8 — маятниковый рычаг, 9 - рулевой
шарнир, 10 - рулевое колесо; 11, 21 — крышка картера,
12- регулировочные прокладки; 13 — ось ролика вала
сошки, 14 — упорная шайба ролика; 13 — двухгребневый ролик,
16 — пластина регулировочного винта, 17 — стопорная шайба,
18 — регулировочный винт, 19— контргайка, 20 — защитный колпачок,
22 — глобоидальный червяк, 23, 26— шариковый подшипник червяка,
24 — сальник вала червяка, 25— картер рулевого механизма,
27 — втулка вала сошки, 28 — сальник вала сошки

Реечный механизм рулевого управления состоит из картера,
отлитого из алюминиевого сплава (рис. 5 24) В полости картера
на шариковом и роликовом подшипниках установлена приводная
зубчатая шестерня На картере и на пыльнике выполнены метки
для правильной сборки механизма рулевого управления Зубча
тая шестерня находится в зацеплении с зубчатой рейкой, которая
поджимается к зубчатому колесу пружиной через металлокерами
ческий упор Подпружиненным упором облегчается беззазорное
зацепление зубчатого колеса с зубчатой рейкой по всей величине
хода Полость картера механизма рулевого управления защищена
от загрязнения гофрированным чехлом.

б 21 20 19 18

Рис 5 24 Рулевое управление механизмом «шестерня-рейка».
а - общая схема, б — рулевой механизм, 1 — переднее колесо,
2- поворотный рычаг; 3 — рулевой шарнир, 4 - рулевая тяга,
5 - рулевой вал с шестерней; 6, 18 — зубчатая рейка рулевого
механизма, 7 — рулевое колесо; 8 — роликовый подшипник,
9 — приводная шестерня; 10 — шариковый подшипник,
11 — защитная шайба, 12 — уплотнительное кольцо, 13 — гайка
подшипника, 14 — метка на картере, 15 — метка на пыльнике,
16 — пыльник, 17 — муфта эластичная, 19 — уплотнительное
кольцо упора, 20— упор рейки, 21 — гайка упора

Вал рулевого управления соединяется с приводным зубча
тым колесом эластичной муфтой. Вращение приводной шестер
ни, закрепленной на рулевом валу, вызывает перемещение зуб
чатой рейки, которая выполняет роль поперечной рулевой тяги
Поворот колес осуществляется аналогачно описанному выше
при применении рулевого механизма «червяк ролик»
Рулевой механизм *винт — шариковая гайка — зубчатая
рейка — сектор»

Состоит из картера, в котором на двух шариковых под
шипииках установлен винт с шариковой гайкой, находящейся
в зацеплении с валом сектором (рис 5 25) Затяжка шариковых
подшипников осуществляется регулировочными прокладка
ми, установленными под крышкой корпуса рулевого механизма
Вал сектор установлен на двух металлокерамических подшипни
ках, запрессованных в баковых крышках.

Рис 5 25 Рулевое управление с механизмом
«винт — шариковая гайка — зубчатая рейка — сектор»

2 — картер, 2— винт с шариковой гайкой, 3 — вал сектор, 4 — пробка
заливного отверстия, 5 — регулировочные прокладки, б — карданный
вал, 7— уплотнитель левого вала, S— сошка, 9 — уплотнитель вала
сектора, 20 — наружное кольцо подшипника вала сектора, 22 — опорное
кольцо, 22 — уплотнительное кольцо, 23 — крышки, 24 — пробка

Выходящие наружу концы вала сектора уплотнены в картере
специальными уплотнителями, а крышки - уплотнительными
кольцами Сошка закреплена на валу секторе на мелких кони
ческих шлицах разрезной шайбой и гайкой Картер заполняется
маслом через отверстие;, закрываемое пробкой
При повороте рулевого колеса вращается винт и шарики пе
рекатываются по винтовому каналу, в результате чего шариковая
гайка перемещается и через вал сектор заставляет поворачивать
ся вал сошки и сошку

Рулевое колесо установлено на мелких конических шлицах
рулевого вала и закреплено стопорной шайбой и гайкой Вал
рулевой колонки вращается в двух шариковых подшипниках,
установленных в верхнем и нижнем кожухах. Винт рулевого меха
низма соединяется с валом рулевого колеса карданной передачей

При повороте рулевого колеса рулевой и карданный валы
вращают винт рулевого механизма Так как винт установлен
в подшипниках, исключающих возможность его осевого смеще
ния, вращение винта вызывает продольное перемещение гайки,
удерживаемой от вращения зубцами корпуса винта с шариковой
гайкой-рейкой, зацепленной с валом-сектором Продольное пе-
ремещение гайки вызывает поворот вала, закрепленного на вале
сошки и, соответственно, поворот сошки

Усилители рулевого управления

Гидравлические усилители рулевого управления

Для облегчения поворота рулевого колеса в настоящее вре-
мя все производители выпускают автомобили с усилителями,
гидравлическими и электрическими

Гидравлический усилитель руля - автомобильная гидравли-
ческая система, часть рулевого механизма, предназначенная
для облегчения управления направлением движения автомоби-
ля при сохранении необходимой «обратной связи» и обеспечении
устойчивости и однозначности задаваемой траектории

Гидравлический усилитель рулевого управления представляет
из себя систему, состоящую из нескольких элементов (рис 5 26)

Насос обеспечивает давление и циркуляцию рабочей жидкости
в системе Наибольшее распространение получили пластинчатые
насосы, благодаря их высокому КПД и низкой чувствительности
к износу рабочих поверхностей. Насос крепится на двигателе, а его
привод осуществляется ременной передачей от коленчатого вала

Распределитель направляет (распределяет) поток жидкости
в необходимую полость гидроцилиндра или обратно в бачок
Если его золотник (подвижный элемент) перемещается при этом
поступательно, то распределитель называют осевым, если враща
346
ется, то — роторным Он может находиться на элементах рулево
го привода или на одном валу с рулевым механизмом Распре
делитель является прецизионным (высокоточным) узлом, очень
чувствительным к загрязнению масла

Рис 5 26 Схема работы гидроусилителя с осевым распределителем
а — при неподвижном руле, б — при повороте руля, 1 — рулевой
механизм, 2— золотник, 3 — поршень гидроцилиндра, 4 — гидроцилиндр,
5 — центрирующая пружина, 6 — сливная магистраль, 7 — фильтр,
8 — бачок, 9 — клапан, 10 — насос, 11 — распределитель,
12 — нагнетательная магистраль, 13 — реактивная шайба

Гидроцилиндр преобразует давление жидкости в перемещение
поршня и штока, который через систему рычагов поворачивает
колеса Может быть встроен в рулевой механизм или располага
ться между кузовом и элементами рулевого привода
Рабочая жидкость (специальное масло) передает усилие от на
coca к гидроцилиндру и смазывает все пары трения Резервуаром
для жидкости служит бачок. В нем расположен фильтрующий
элемент, а в пробке — щуп для определения уровня

Соединительные шланги обеспечивают циркуляцию жидкости
по системе усилителя Шланги высокого давления соединяют
насос, распределитель и гидроцилиндр, а по шлангам низкого
давления жидкость поступает в насос из бачка и возвращается
в него из распределителя

В современных автомобилях электронный блок (на рисунке
не показан) корректирует работу гидроусилителя в зависимое
ти от скорости движения. Это дополнительно повышает безо
пасносгь на высокой скорости, так как водителю сложнее резко
(непроизвольно) повернуть руль и, соответственно, отклонить
автомобиль от траектории

Принцип работы такого усилителя заключается в следую-
щем При неподвижном рулевом колесе золотник удерживается
в среднем (нейтральном) положении центрирующими пружина-
ми (рис 5 26, а) Полости распределителя соединены между со-
бой так, что жидкость свободно перетекает из нагнетательной
магистрали в сливную. Насос усилителя работает только на про-
качку жидкости по системе, а не на поворот колес

При повороте руля золотник перемещается и перекрыва-
ет сливную магистраль (рис. 5 26, 6). Масло под давлением по-
ступает в одну из рабочих полостей цилиндра Под действием
жидкости поршень со штоком поворачивает колеса Они, в свою
очередь, перемещают корпус распределителя в сторону движе-
ния золотника Как только рулевое колесо перестает вращаться,
золотник останавливается и корпус его «догоняет» Восставав
ливаегся нейтральное положение распределителя, при котором
опять открывается сливная магистраль и прекращается поворот
колес Так реализуется кинематическое следящее действие усили
теля — обеспечение поворота колес на угол, задаваемый водите
лем при вращении руля

«Чувство дороги» — это обратная связь от управляемых колес
через усилитель к рулю Дает информацию об условиях, в ко
торых происходит поворот колес. Для этого, как и на автомо
биле без усилителя, на скользкой дороге руль должен поворачи
ваться легче, чем на сухом асфальте. «Чувство дороги» (силовое
348
следящее действие) помогает водителю правильно работать рулем
в любых условиях Для его осуществления в различных кон
струкдиях распределителей предусмотрены плунжеры, камеры
или реактивные шайбы Чем больше сопротивление повороту ко
лес, тем выше давление в цилиндре и распределителе При этом
одна из реактивных шайб с большим усилием стремится вернуть
золотник обратно в нейтральное положение В результате руль
становится «тяжелее»

При наезде на препятствие (например, камень) оно воздей
ствует на управляемые колеса, стремясь их повернуть, что осо
бенно опасно на высоких скоростях. Колеса, начав вынужденный
поворот, перемещают корпус распределителя относительно зо-
лотника, перекрывая сливную магистраль Масло под давлением
поступает в полость цилиндра Поршень передает усилие на ко-
леса в обратном направлении, не позволяя им поворачиваться
дальше Так как ход золотника небольшой (около 1 мм), автомо-
биль практически не изменит направление движения Гидроуси-
литель не только облегчает водителю поворот колес, но и обере-
гает пальцы его рук от ударов спицами руля при наездах на пре-
пятствия Небольшой толчок на руле все же будет ощущаться
из-за реактивных шайб, давление над которыми возрастет

В случае прекращения работы насоса (например, при обрыве
ремня привода) возможность управления автомобилем сохраняет-
ся Усилие от рулевого механизма в этом случае передается самим
золотником на корпус распределителя и далее на колеса Жид-
кость, перетекая через перепускной клапан (на рисунке не по-
казан) из одной полости гидроцилиндра в другую, практически
не будет препятствовать повороту колес. Но так как гидроусили-
тель не работает, руль становится «тяжелее».

Гидроусилитель может устанавливаться как совместно, так
и отдельно от рулевого мехэнюмома На автомобилях МАЗ руле
вой механизм выполнен в виде винта, шариковой гайки рейки
и сектора Гидрораспределитель и гидроцилиндр объединены
в одном блоке отдельно от рулевого механизма (рис 5 27)

Рулевое колесо установлено на полом телескопическом руле
вом валу, находящемся в подшипниках в рулевой колонке, кото
рая закреплена шарнирно на кронштейне в кабине автомобиля
Шарнирное крепление рулевой колонки позволяет откидывать
кабину автомобиля Рулевой вал при помощи карданного шарни
ра соединен с винтом рулевого механизма
Рис 5 27 Рулевое управление грузовых автомобилей МАЗ
а - общий вид, б - рулевой механизм; в — гидроусилитель, г - схема
работы гидроусилителя, 1 — гидроцилиндр, 2 — продольная рулевая
тяга, 3 — корпус, 4 — гидрораспределитель, 5 — сошка, б, 10 — валы,
7 — картер, 8 — винт, 9 — карданный шарнир, 11 — кронштейн;

12 — колонка, 13 — рулевое колесо, 14, 16, 17 — рычаги, 15 — поперечная
рулевая тяга, 18 — цапфа, 19 — кольцо, 20, 23 — гайки, 21 — сектор,
22— крышка, 24— золотник, 25— стакан, 26, 27 — пальцы,
28 — трубка, 29 — шток, 30 — поршень, 31 — камера,
32 — резиномегаллический шарнир, 33 — клапан

Винт установлен в чугунном литом картере на двух сфери
ческих роликовых подшипниках, затяжка которых регулируется
тайкой, ввернутой в крышку картера. Винт связан с гайкой рейкой
через два ряда шариков, циркулирующих по замкнутому конту
ру Гайка рейка находится в постоянном зацеплении с зубчатым
сектором вала рулевой сошки Регулировка зацепления произво
дится путем осевого смещения зубчатого сектора специальным
винтом, связанным с валом сошки Рулевая сошка соединена
с корпусом шаровых шарниров, который связан с гидроусилите
лем С корпусом шаровых шарниров также соединен передний
конец продольной рулевой тяги. Задний конец продольной руле
вой тяги связан с поворотным рычагом поворотной цапфы левого
управляемого колеса, которая через рычаги и поперечную руле
вую тягу соединена с поворотной цапфой правого колеса Ре
гулировка схождения передних колес производится изменением
длины поперечной рулевой тяги при повороте ее в наконечниках.

Гидроусилитель представляет собой единый блок, в котором
гидрораспределитель закреплен на корпусе шаровых шарниров,
связанном с гидроцилиндром ребровым соединителем Шаровой
палец рулевой сошки находится в стакане, в котором закреплен
золотник гидрораспределителя Стакан вместе с пальцем сошки
и золотником может перемещаться в осевом направлении Золот-
ник удерживается в нейтральном положении под действием давле-
ния масла в реактивных камерах, расположенных с обоих торцов
золотника в корпусе гидрораспределителя. К корпусу присоеди-
нены нагнетательный и сливной маслопроводы от шестеренно-
го насоса гидроусилителя. Насос приводится в действие клино-
ременной передачей от коленчатого вала двигателя К корпусу
также присоединены две трубки от гидроцилиндра В корпусе
установлен обратный клапан, обеспечивающий работу рулевого
управления при неработающем гидроусилителе.

В гидроцилиндре находится поршень со штоком, который
соединен с рамой автомобиля резинометаллическим шарниром
Выступающий из цилиндра конец штока закрыт резиновым гоф
рированным чехлом, защищающим от пыли, грязи и влаги

При прямолинейном движении золотник находится в ней
тральном положении, и нагнетательный маслопровод соединен
со сливным маслопроводом. Гидроусилитель не работает, а масло
циркулирует от насоса к гидрораспределителю и обратно

При повороте автомобиля рулевая сошка через шаровой па
лец и стакан перемещает золотник из нейтрального положения
При этом одна полость гидроцилиндра соединяется с нагнетатель
ным маслопроводом, а другая полость — со сливным маслопрово
дом Давлением масла гидроцилиндр перемещается относитель
но поршня со штоком, которые остаются неподвижными Вместе
с гидроцилиндром через паровой палец перемешается продольная
рулевая тяга и связанные с ней детали рулевого привода В резуль
тате происходит поворот передних управляемых колес автомобиля

Электрические усилители рулевого управления

Главным преимуществом электрического привода рулевого
управления относительно гидроусилителя является отсутствие
гидравлики, а значит насоса гидроцилиндра, шлангов Это поз
воляет уменьшить массу усилителя рулевого управления и объем,
занимаемый управлением в подкапотном пространстве

Ряд факторов приводит к уводу автомобиля от прямоли-
нейного движения, например разное давление воздуха в шинах,
разная степень износа протектора, боковой ветер, поперечный
уклон дороги Применение электромеханического усилителя
позволяет активно поддерживать возврат управляемых колес
в среднее положение. Эта функция называется активной само-
устаиовкой колес Благодаря ее действию водитель лучше чув-
ствует среднее положение рулевого управления, она облегчает
также вождение автомобиля по прямой при воздействии на него
различных внешних сил

Общее расположение агрегатов рулевого управления с элек-
троусилителем на примере автомобиля Opel Corsa показано
на рисунке 5 28

Электроусилителъ через червячную передачу связан с валом
рулевого управления В зависимости от полярности напряже-
ния питания электродвигатель вращается в ту или иную сторо-
ну, помогая водителю поворачивать колеса Крутящий момент
поворота зависит от величины силы тока, определяемой блоком
управления, действующим согласно заложенной в него програм
ме и сигналам, поступающим от соответствующих датчиков

Вал электродвигателя при подаче на двигатель напряжения
помогает поворачивать вал привода рулевого колеса через червяк
и червячное колесо Для поддержания постоянной обратной
связи с дорогой входной и выходной валы электроусилителя сое
динены друг с другом через торсион Приложение усилия к руле
вому управлению как со стороны водителя, так и со стороны
дороги приводит к закручиванию торсиона до 3° и изменению
взаимной ориентации входного и выходного валов Это служит
сигналом для включения в работу электроусилителя В зависи
мости от угла поворота рулевого колеса и скорости автомобиля
электродвигатель подкручивает исходной вал, снижая усилие
Работает электродвигатель и при обратном ходе он помогает воз
вращать колеса автомобиля и рулевое колесо в первоначальное
положение Торсион при поворотах всегда остается немного скру
ченным, гарантируя тем самым на руле то усилие, которое необ
ходимо водителю, чтобы чувствовать дорогу

Рис 5.28. Общее расположение агрегатов рулевого
управления с электроусилнтелем:

1 - рейка привода рулевого управления; 2 - карданный
вал рулевого управления, 3 - электроусилитель

Производитель автомобилей Audi предлагает систему реечно-
го электроусилителя с двумя шестернями (рис. 5.29)

Рис 5 29 Схема реечного электроусилителя с двумя шестернями
1 — датчик момента на рулевом колесе, 2 — ведущая шестерня 1,
3 — ведущая шестерня 2, 4 — электродвигатель усилителя,
5— электронный блок усилителя, б — датчик угла поворота
рулевого колеса, 7 — торсион вала рулевого управления
Усилитель действует на рейку рулевого механизма через шее
терню, которая установлена параллельно с основной шестерней
рулевого механизма Шестерня усилителя приводится от элек
тродвигателя Передаваемый на шестерню рулевого механизма
крутящий момент измеряется датчиком момента Величина раз
киваемого усилителем крутящего момента устанавливается элек
тронным блоком управления в зависимости от момента на руле
вом колесе, скорости автомобиля, угла поворота колес, скорости
поворота рулевого вала и других вводимых в него данных

Водитель поворачивает рулевое колесо, прикладывая к нему
определенный крутящий момент Под действием этого момента
закручивается торсион Датчик момента на рулевом колесе изме
ряет величину его закрутки и направляет соответствующий сиг-
нал на вход блока управления При этом с датчика угла поворо-
та колеса поступают сигналы, соответствующие моментальному
углу поворота рулевого колеса и скорости его поворота

Блок управления рассчитывает крутящий момент, который
должен развивать двигатель усилителя в зависимости от момента
на рулевом колесе, скорости автомобиля, частоты вращения вала
двигателя, угла и скорости поворота рулевого вала, а также с уче-
том записанных в его памяти характеристик. Рассчитанная таким
образом величина служит для управления электродвигателем
усилителя На основании заданных характеристик блок управле-
ния подает управляющий сигнал на электродвигатель, который
передает необходимый дополнительный момент через рулевой
механизм на рулевые тяги Перемещение рейки рулевого механиз-
ма происходит под действием суммарного усилия, создаваемого
как в результате преобразования крутящего момента на рулевом
колесе, так и момента двигателя усилителя

Если водитель перестал вращать рулевое колесо или отпустил
его, торсион полностью раскручивается При этом момент
на шестерне рулевого механизма снижается до нуля Ввиду оп
ределенной геометрии подвески при повороте колес возникают
реактивные усилия, которые стремятся вернуть их в исходное по
ложение Обычно эти силы настолько малы, что не могут прео
долеть силы трения в механизмах рулевого управления и вернуть
колеса в среднее положение. Такая ситуация распознается блоком
управления по сигналу датчика поворота рулевого вала

Блок управления рассчитывает крутящий момент, который
должен развивать электродвигатель усилителя для поворота ко
лес автомобиля в среднее положение. Величина этого момента
354
зависит от момента на рулевом колесе, скорости автомобиля, час
тоты вращения вала двигателя, угла и скорости поворота рулево
го вала, она определяется с учетом записанных в памяти блока
управления характеристик

В результате включается электродвигатель усилителя, ко
торый поворачивает колеса автомобиля в среднее положение

Рулевой привод

Система рычагов, валов и тяг, которые образуют рулевую
трапецию, называется рулевой привод.

При повороте траекториями движения передних управ
ляемых колес являются дуги концентрических окружностей,
центр которых лежит в точке пересечения продолжения задней
оси автомобиля с осями вращения передних колес (рис 5 30)
Благодаря этому колеса не испытывают бокового скольжении

Рис 5 30 Траектории движения передних колес
1 - балка, 2 - правый поворотный рычаг, 3 - рулевая тяга,
4 — левый поворотный рычаг; 5 — цапфы, 6 — продольная тяга

При этом управляемые колеса поворачиваются на разные
углы утол поворота внутреннего колеса больше, чем утол по
ворота наружного колеса а„

Для выполнения этого соотношения рулевое управление
имеет форму трапеции (рулевая трапеция), основаниями которой
являются балка переднего моста (большее основание) и попереч
ная рулевая тяга (меньшее основание), а боковыми сторонами —
правый и левый поворотные рычаги, к которым жестко присо
единены поворотные цаш|ил колес. Продольная тяга связывает
один из поворотных рычагов с рулевым механизмом
Рулевой привод грузового автомобиля с зависимой подвеской
включает рулевую сошку, продольную тягу, поворотный рычаг,
левый и правый рычаги поворотных цапф и детали рулевой тра
пеции, включающие поперечную тягу (рис 5 31) Рулевая трапе
ция может быть задней или передней, тес поперечной руле
вой тягой, расположенной сзади переднего моста или перед ним
Различают цельную, или единую, трапецию (рис 5 31, а), при
меняемую при зависимой подвеске колес, и расчлененную
(рис 5 31, в, г), используемую при независимой подвеске Сошка
может качаться по дуге окружности, расположенной в плоскости,
параллельной продольной оси автомобиля, или в плоскости, па
раллельной переднему мосту. В последнем случае продольная
тяга отсутствует, а сила от сошки передается через поперечные
рулевые тяга поворотным кулакам.

При движении автомобиля по неровной дороге на детали
рулевого привода (сошку, продольную и поперечную рулевые
тяги, рулевые рычаги) действуют большие нагрузки В связи
с этим в рулевой привод вводят пружины для смягчения толчков
и устройства для автоматического устранения зазоров, возни-
кающих при изнашивании деталей

Поперечная рулевая тяга представляет собой трубку с левой
резьбой на одном конце и правой на другом для навинчивания
наконечников крепления шаровых шарниров. Вследствие этого
можно менять расстояние между шарнирами при регулирова-
нии схождения управляемых колес. При независимой подвеске
управляемых колес соединение их поворотных кулаков жесткой
поперечной тягой нарушило бы возможность независимого пе
ремещения колес, поэтому поперечная рулевая тяга выполнена
из двух или трех шарнирно связанных частей, позволяющих ко
лесам перемещаться независимо одно от другого

Боковые тяги рулевого привода при независимой подвеске
(рис 5 31, в, г) являются составными и включают два наконеч
ника, на стержнях которых нарезана правая и левая резьба Нако
нечники соединяются разрезной регулировочной муфтой, также
с левой и правой резьбой При поворачивании муфты изменяется
длина боковых тяг, что необходимо для изменения схождения
передних колес Положение регулировочной муфты фиксируется
на наконечниках стяжными хомутиками, прорези которых сгя
гиваются болтами с гайками
Рис 5.31. Рулевой привод

а — грузовой автоиобиль (зависимая подвеска), б — шарнир,
в — легковой с механизмом «червяк ролик» (независимая подвеска),
г — легковой с рулевым механизмом «шестерня рейка» (независимая
подвеска), 1 — поворотный рычаг, 2 — продольная тяга, 3 — рулевая
сошка, 4 — рычаги поворотных цапф, 5 — поперечная тяга,
б — грязезащитный колпачок, 7 — шаровой палец, 8 — корпус шарнира,
9 — вкладыш, 10 — пружина, 11 — упорная заглушка, 12 — шаровой
шарнир, 13 — регулировочная муфта, 14 — маятниковый рычаг,
15 — средняя тяга, 16 — боковая тяга, 17 — защитный чехол,
18 — картер рулевого механизма, 19 — наконечник рулевой тяги,
20 — регулировочная тяга, 21 — тяга рулевая левая, 22 — болты
крепления рулевых тяг к рейке, 23 — тяга рулевая правая
Наконечник рулевой тяги состоит из корпуса шарнира,
в котором во вкладыше установлен шаровой налед (рис 5 31,
б) Шаровой палец вместе с вкладышем постоянно поджимает
ся спиральной пружиной к конической поверхности расточки
тяги (наконечника) Благодаря продольному разрезу во вклады
ше происходит автоматический выбор зазора между вкладышем
и пальцем Другой конец пружины упирается в упорную заглуш
ку, которая завальцована в расточке наконечника Детали шар
нирного соединения смазываются смазкой типа ШРБ 4, которая
закладывается в шарнир и под колпачок при сборке В процессе
эксплуатации шарнир не требует смазки

Неисправности рулевого управления

В процессе эксплуатации под действием ударных нагрузок,
трения и другах факторов техническое состояние элементов
рулевого управления изменяется появляются люфты в сочлене-
ниях, способствующие повышению интенсивности изнашивания
деталей Изнашивание или неправильные затяжки и регулировки
приводят к увеличению силы трения в рулевом управлении Все
это влияет не только на долговечность деталей, но и на управ-
ляемость автомобиля и безопасность движения Основными неи-
справностями рулевого управления являются следующие

Увеличенный хмостой ход Основные причины

•	ослабление болтов рулевого механизма,

•	ослабление таек шаровых пальцев рулевых тяг,

•	увеличение зазоров в шаровых шарнирах,

•	увеличение зазоров в подшипниках ступиц передних ко-
лес, в зацеплении ролика с червяком, между осью маятникового
рычага и втулками, в подшипниках червяка, между упором рей
ки и гайкой,

•	люфт в заклепочном соединении.

Тугое вращение рулевого колеса. Основные причины

•	деформация деталей рулевого привода,

•	неправильная установка углов передних колес,

•	нарушение зазора в зацеплении ролика с червяком,

•	перетяжка регулировочной гайки осн маятникового рычага*,

•	низкое давление в шинах передних колес,

•	отсутствие масла в картере рулевого механизма,
•	повреждение деталей шаровых шарниров, подшипника
верхней опоры стойки, опорной втулки или упора рейки, деталей
телескопической стойки подвески.

Шум (стуки) в рулевом управлыии. Основные причины

•	увеличение зазоров в подшипниках передних колес, меж
ду осью маятникового рычага и втулками, в зацеплении ролика
с червяком или в подшипниках червяка*, в шаровых шарнирах
рулевых тяг, между упором рейки и гайкой**,

•	ослабление гайки шаровых пальцев рулевых тяг, болтов
крепления рулевого механизма или болта крепления нижнего
фланца эластичной муфты на валу шестерни’*,

•	ослабление регулировочной гайки оси маятникового рычага

Самовозбуждаклцееся угловое колебание передних колес Основ-
ные причины

•	ослабление гаек шаровых пальцев рулевых тяг, болтов
крепления рулевого механизма или кронштейна маятникового
рычага,

•	нарушение зазора в зацеплении ролика с червяком

Плохая устойчивость автомобиля Основные причины

•	нарушение установки углов передних колес;

•	увеличение зазоров в подшипниках передних колес, в ша-
ровых шарнирах рулевых тяг, ослабление гаек шаровых пальцев
рулевых тяг, увеличенный зазор в зацеплении ролика и червяка’,

•	нарушение крепления картера рулевого механизма или кро-
нштейна маятникового рычага;

•	деформация поворотных кулаков или рычагов подвески

Утечка масла из картера Основные причины

•	износ сальников вала рулевой сошки или червяка*,

•	ослабление болтав крепления крышки картера рулевого
механизма,

•	повреждение уплотнительных прокладок

Неисправности рулевого управления с гидроусилителем По сво
ему характеру идентичны неисправностям обычного рулевого
управления, однако из за наличия дополнительных деталей во
зможны следующие неисправности, характеризующие работо
способность гидропривода.

Для рулевых механизмов только реечного типа.
•	затрудненное управление автомобилем, обусловленное
ослаблением ремня гидроусилителя, низким уровнем жидкости
в бачке усилителя, неисправностью насоса или клапана насоса,

•	чрезмерный люфт из-за изношенности главного либо про
межуточного вала рулевой колонки, разрегулировки или повреж
дения рулевого механизма,

•	повышенный шум при работе рулевого управления, ко
торый может быть вызван разрегулировкой рулевого механизма
или неисправностью насоса

Техническое обслуживание рулевого управления

ЕО:

•	проверить внешним осмотром состояние гидроусилителя
рулевого управления,

•	проверить люфт рулевого колеса,

•	проверить наличие люфтов в наконечниках тяг рулевого
управления, состояние ограничителей максимальных углов по-
ворота управляемых колес

Для проверки люфта рулевого колеса автомобиль устанавли-
вают на твердую ровную поверхность: бетонное или асфальтиро-
ванное покрытие Колеса автомобиля должны быть сухие, чистые
и поставлены в направлении продольной оси кузова На рулевое
колесо устанавливают люфтомер. который может быть как меха-
нический (рис 5 32), так и электронный Поворачивая рулевое
колесо, через динамометр, измеряющий усилие поворота, до мо-
мента начала поворота управляемого колеса автомобиля пооче-
редно влево и вправо от нуля на подвижной шкале относительно
стрелки (при использовании механического люфтомера) опреде-
ляют люфт Момент начала поворота определяют по резко воз
растающему усилию поворота Показатели свободного поворота
влево и вправо суммируются

Люфт рулевого управления не должен превышать значений,
установленных предприятием — изготовителем автомобиля Если
такие данные отсутствует, то предельный люфт допускается
для легковых автомобилей 10°, грузовых 25’, автобусов 20°

Для проверки крепления и люфггов в сочленениях открывают
капот автомобиля Один проверяющий спускается в осмотровую
канаву, а второй поворачивает рулевое колесо на 40 60° от ней
трального положения, определяя надежность крепления картера
рулевого механизма, рычагов поворотных цапф, шарнирных со
единений (рис 5 33, а)
360
Рис 5 32 Измерение люфта рулевого колеса
с помощью механического люфтомера

1 - динамометр; 2 - подвижная градуированная шкала,
3 — неподвижная стрелка

Рис 5 33 Проверка люфтов

а — места проверки люфтов в сочленениях, в — проверка люфта
в шарнирах рулевых таг, 1 — наконечник рулевой тяги,
2 — защитный чехол, 3 — рычаг

При выявлении неисправностей, которые приводят к возраста
нию суммарной величины люфтов, проверяют вначале люфт руле
вого механизма, а затем люфт каждого шарнирного соединения

Поворачивая рулевое колесо в обе стороны, на ощупь прове
ряют свободный ход в шаровых шарнирах рулевых тяг, которые
контролируют визуально или на ощупь, приложив пальцы одно
временно к наконечнику (рис. 5.33, ff) тяги и к головке рычага
Одновременно осматривают состояние резиновых чехлов Если
ощущается свободный ход в шаровом шарнире, то заменяют на
конечники или рулевую тягу в сборе. Колпачок заменяют, если
он имеет трещины, разрывы или отслоения резины от окаитов
ки, а также если смазка проникает наружу при сдавливании его
руками

ТО-1:

•	проверить герметичность системы усилителя рулевого
управления,

•	проверить крепление и шплинтовку гаек шаровых пальцев,
сошки, рычагов поворотных цапф, состояние шкворней и сто-
порных шайб таек,

•	проверить люфт рулевого колеса и шарниров рулевых тяг,

•	проверить затяжку гаек клиньев карданного вала рулевого
управления

ТО-2:

•	проверить герметичность системы усилителя рулевого
управления,

•	проверить крепление картера рулевого механизма, рулевой
колонки и рулевого колеса,

•	проверить люфт рулевого управления, шарниров рулевых
тяг и шкворневых соединений.

•	проверить крепление сошки,

•	проверить крепление и шплинтовку гаек шаровых пальцев
и рычагов поворотных цапф, крепление гаек шкворней,

•	проверить состояние и крепление карданного вала рулево
го управления.

•	снять и промыть фильтры насоса гидроусилителя рулевого
управления

5 6 Тормозная система

Виды тормозных систем и общее устройство

Тормозная система предназначена для снижения скорости дви
жения и полной или экстренной остановки автомобиля, а также
для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля
Процесс торможения движущегося автомобиля заключает
ся в создании искусственного сопротивления этому движению
Обычно уменьшение скорости автомобиля вплоть до полной его
остановки осуществляется путем создания тормозных сил в кон
такте колес с дорогой, направленных в сторону, противополож
ную движению Тормозные силы необходимы и для сдерживания
автомобиля на месте. Тормозная сила создается путем торможе
ния колеса специальным, обычно фрикционным, устройством —
тормозным механизмам Наиболее высокая эффективность тормо
жения требуется в экстренных случаях.

Согласно международным требованиям автомобиль должен
быть оборудован следующими тормозными системами

•	рабочая тормозная система позволяет водителю снижать
скорость движения АТС и останавливать его при обычном режи-
ме эксплуатации,

•	запасная тормозная система позволяет водителю уменьшать
скорость движения АТС и останавливать его при неисправности
рабочей тормозной системы,

•	стояночная тормозная система позволяет удерживать АТС
в неподвижном состоянии на наклонной поверхности и при от-
сутствии водителя,

•	вспомогательная тормозная система позволяет водителю
снижать скорость автомобиля или двигаться по затяжному спуску
с постоянной скоростью и практически без износа фрикцион-
ных тормозов. Вспомогательная тормозная система непрерывного
действия может состоять из одного или нескольких тормозов-за-
медлителей (ретардеров),

•	автоматическая тормозная система автоматически затор
маживает прицеп при его случайном отделении от тягача,

•	электронная тормозная система (ELB, ЕНВ) управляется
электрическим сигналом, генерируемым и обрабатываемым сис
темой управления трансмиссией. Электрический выходной сиг
нал управляет компонентами, генерирующими тормозное усилие

Каждая тормозная система включает в себя

•	тормозной привод,

•	тормозные механизмы,

•	усилитель тормозы сто привода (для гидравлического привода).
Функции тормозного привода

•	передача энергии от источника к исполнительным элементам,
•	дозирование энергии для обеспечения торможения с необ
ходимой интенсивностью,

•	правильное распределение энергии между тормозными ме
ханизмами разных колес.

Приводы тормозных механизмов различают по виду исполь
зуемой в них энергии Они бывают механическими, гидравличе
скими, пневматическими, гидропневматическими, а также элек
тропи евматическими

Исполнительными элементами привода называют устрой
ства, преобразующие давление используемого в приводе рабочего
тела в приводную силу, предназначенную для приведения в дей
сгвие тормозных механизмов.

Тормозным механизмам называется устройство, служащее
для непосредственного искусственного сопротивления движе-
нию автомобиля Для всех тормозных систем, исключая вспомо-
гательную, роль тормозного механизма выполняют фрикцион-
ные устройства с регулируемым моментом трения, создаваемым
между вращающимися и неподвижными частями тормозных
механизмов или тормоза-замедлители (гидродинамические
или электродинамические замедлители, горные тормоза)

Для обеспечения возможности торможения в случае отказа
какого-либо элемента рабочей тормозной системы привод тор-
мозного механизма разделяют на независимые контуры, каждый
из которых в случае отказа другого автоматически выполняет
функцию запасной тормозной системы. Схемы образования не-
зависимых контуров могут быть различны. Наиболее распро-
странены контуры, когда один контур обслуживает тормозные
механизмы передних колес, а другой — задних, или один контур
обслуживает тормозные механизмы переднего левого и заднего
правого колес, а другой — переднего правого и заднего левого
колес (диагональные контуры)

Гидравлическая тормозная система

Общее устройство гидравлической тормозной системы

Гидравлический привод тормозов применяется в легковых
автомобилях, грузовых малой грузоподъемности и автобусах не
большой вместимости Он ключает в себя главный тормозной
цилиндр с резервуаром (бачком), колесные цилиндры и соеди
няющие их трубопроводы (рис. 5.34). В главном тормозном ци
линдре установлен поршень, соединенный через шток с педалью
тормоза При отпущенной педали между колодками переднего
тормозного механизма и дисками передних колес, а также между
колодками заднего тормозного механизма и барабанами задних
колес имеются зазоры, благодаря которым колеса автомобиля
могут свободно вращаться Полости цилиндров и трубопроводов
заполнены тормозной жидкостью

Рис 5 34 Общая схема гидравлической тормозной системы
1 - тормозная колодка заднего тормозного механизма (барабанного),
2- тормозной цилиндр заднего колеса, 3 - педаль тормоза,
4 - шток с поршнем, 5 - бачок; б — главный тормозной цилиндр,
7- тормозная колодка переднего тормозного механизма (дискового),
S - колесный тормозной цилиндр; 9 — трубопровод передних колес,
10 — трубопровод задних колес; 11 — регулятор давления

Основным узлом является главный тормозной цилиндр, ко
торый создает давление жидкости в системе Тормозная жид
кость заливается в бачок, который соединен с главным тор
мозным цилиндром При нажатии на педаль тормоза шток пе
редвигает поршень, который создает давление в системе Так
как жидкость практически несжимаема, она давит на поршни
колесных цилиндров, которые перемещают колодки Колодки
при этом прижимаются или к тормозному диску, или к бараба
ну, и колеса автомобиля затормаживаются Когда водитель сии
мает ногу с педали тормоза или ослабляет давление на педаль,
давление в системе падает, а жесткие пружины тормозных ме
ханизмов возвращают колодки назад. Колеса автомобиля в этом
случае растормаживаются.

Компоненты гидравлической тормозной системы

Главный тормозной цилиндр. При двухконтурном раздельном
приводе главный тормозной цилиндр выполнен с двумя подвиж
ными поршнями типа «тандем», устанавливаемыми в сочетании
с вакуумным усилителем (рис 5 35).

Рис 5 35 Главный цилиндр тормоза с вакуумным усилителем
1 — крышка корпуса; 2 — соединительное кольцо, 3 - диафрагма,
4 - основание корпуса, 5— опорное кольцо диафрагмы, б - опорная
тарелка диска, 7 - сектор опорного диска диафрагмы, 8 - центральный
клапан, 9 - уплотнительная манжета корпуса поршня, 10 — корпус
поршня, 11 - прижимная втулка опоры толкателя, 12- воздушный
фильтр, 13 — толкатель поршня; 14 — регулировочный винт, 15 — упор
поршня, 16 — возвратная пружина секторов, 17 — упорная скоба,
18 — шток усилителя, 19 — возвратная пружина поршня,
20 — регулировочный болт, 21 — обратный клапан, 22— проставочные
шайбы манжет, 23 — бачок главного цилиндра, 24 — трубка
соединительной втулки, 25— упорный штифт, 26, 32 — возвратные
пружины поршня второй и первой камер, 27, 33 — поршни второй
и первой камер, 28, 35 — главные уплотнительные манжеты
поршня, 29 — сквозные отверстия в поршне, 30 — корпус главного
цилиндра, 31 — разделительные манжеты камер главного цилиндра,
34 — компенсационное отверстие, 36 — перепускное отверстие,
А, Б — камеры управления контурами
Тормозной цилиндр большинства автомобилей состоит
из следующих элементов.

•	корпус,

•	резервуар (бачок) для тормозной жидкости,

•	поршни с толкателями,

•	уплотнительные манжеты;

•	возвратные пружины

Резервуар для жидкости может быть установлен как непосред
ственно на главном тормозном цилиндре, так и в любом другом
удобном месте Резервуар служит для подпитки гидравлических
систем тормозной жидкостью в случае ее частичной потери вслед
ствие износа манжет или испарения Кроме того, в резервуаре уста-
навливается датчик, следящий за уровнем тормозной жидкости

В корпусе тормозного цилиндра располагаются поршни второй
и первой камер, каждый для отдельного контура, с резиновыми
уплотнительными манжетами и возвратные пружины Полости
цилиндра наполняются тормозной жидкостью через перепускные
и компенсационные отверстия Поршни, имеющие сквозные
отверстия, которые закрываются уплотнительными манжетами,
предназначены для создания необходимого давления тормозной
жидкости в контурах системы Возвратные пружины обеспечи-
вают соответственно возврат и удержание в исходном положении
поршней при отсутствии воздействий на педаль тормоза

Главный цилиндр имеет две отдельные камеры сжатия,
соединенные с независимыми гидравлическими контурами
А и Б В бачке главного цилиндра внутренняя полость разделена
перегородкой на два отсека Каждый отсек питает одну из камер
главного цилиндра Чтобы исключить случаи повышенного дав-
ления из за температурного расширения жидкости в тормозных
контурах, каждая камера сообщается с питательным бачком
через компенсационное отверстие.

Для замедления автомобиля водитель осуществляет нажатие
на педаль тормоза, которая передает усилие через шток усилите
ля на поршень первого контура главного цилиндра (рис 5 36, а)
Поршень первого контура, перемещаясь вперед, перекрывает
компенсационное и перепускное отверстия и начинает создавать
перед собой давление тормозной жидкости Образовавшееся дав
ление воздействует на рабочие цилиндры первого контура и пе
ремещает поршень второго контура, который также перекрыва
ет такие же отверстия и создает давление во втором контуре
системы Таким образом, при дальнейшем воздействии на педаль
поршни создают давление в обоих контурах, что создает давле
ние в рабочих цилиндрах и обеспечивает торможение автомоби
ля, так как колодки под действием усилия поршней цилиндров
прижимаются к барабану или тормозному диску (рис 5 36, 6)
Полости за первым и вторым поршнем при их перемещениях за
полняются тормозной жидкостью из резервуара через компенса
ционное и перепускное отверстия, что в свою очередь исключает
завоздушивание и отказ тормозной системы.

Рис 5 36 Схема работы славного тормозного цилиндра
а — начало нажатия тормозной педали, б — конец нажатия тормозной
педали, в — начало отпускания тормозной педали, г — конец
отпускания тормозной педали, 1, 2— поршни второй и первой камер,
3 — уплотнительная манжета поршня, 4 — компенсационное
отверстие, 3 — отверстия в поршне, б — перепускное отверстие

При отпускании педали тормоза колеса растормаживаются
Поршни при этом возвращаются в исходное положение за счет
снижения давления и сил возвратных пружин (рис 5 36, в) Попо
скольку тормозная жидкость возвращается от колесных цилин
дров немгновенно, давление в главном цилиндре быстро падает,
т е возникает вакуум В результате этого тормозная жидкость
из бачка начинает поступать в главный цилиндр через компен
сационное и перепускное отверстия, многочисленные отверстия
в торце поршня и по периферии уплотнительной манжеты по
ршня После возврата поршня в исходное положение тормозная
жидкость, которая постепенно поступает от колесных цилиндров
в главный, попадает в бачок через компенсационное и перепус
кное отверстия (рис 5 36, в). Эти отверстия также уравнивают
колебания объемов тормозной жидкости, которые могут возник
нуть в главном цилиндре при изменении температуры, что пре-
дотвращает повышение давления в гидроприводе при отпущен-
ной педали тормоза

При потере герметичности одного из контуров, второй будет
работать с немного меньшей, но достаточной эффективностью
Например, при выходе из строя первого контура толкатель ва-
куумного усилителя, не встретив сопротивления, переместит
первый поршень до контакта со вторым, который при перемеще-
нии создаст давление во втором контуре При этом ход тормозной
педали увеличится за счет отсутствия сопротивления в первом
контуре

В случае потери герметичности во втором контуре, толкатель
вакуумного усилителя перемешает оба поршня до тех пор, пока
поршень второго цилиндра не достигнет торцевой части корпуса
цилиндра После этого в первом контуре создается давление, ко-
торое приводит в действие рабочие тормозные цилиндры первого
контура В этом случае ход тормозной педали также увеличит
ся за счет «холостого» хода второго поршня Однако, несмотря
на увеличение хода, при условии правильной регулировки ме
ханизма, тормозная система обеспечит эффективное замедление
автомобиля

Резулятор тормозных сил. Применяется в тормозных систе
мах без электронного регулирования, предназначен для полу
чения оптимального соотношения тормозных сил на передних
и задних колесах автомобиля, что сокращает тормозной путь
за счет предотвращения преждевременной блокировки задних
колес во время экстренного торможения, когда происходит резкое
перераспределение массы в сторону передней части автомобиля
Гидровакуумные усилители. Для уменьшения усилия, при
кладываемого к тормозной педали, при торможении автомобиля
применяют гидровакуумные усилители (см рис 5 35), использую
щие энергию разрежения во впускном трубопроводе работающего
двигателя и создающие дополнительное давление в системе Усга
новленный между механизмом педали и главным цилиндром тор
моза вакуумный усилитель дополнительно давит на шток от порш
ня главного цилиндра пропорционально усилию от педали Корпус
вакуумного усилителя, состоящий из основания и крышки, сое
диненных между собой соединительным кольцом, разделен на две
камеры поршнем диафрагменного типа, собранным из стальных
секторов, уплотненных резиновой диафрагмой На крышке кор
пуса установлен обратный клапан, который соединяет полость
под крышкой со шлангом, идущим к всасывающей трубе двига-
теля, и препятствует попаданию бензиновой смеси в вакуумный
усилитель Обратный клапан удерживает разрежение в усилителе
при падении разрежения во всасывающей трубе двигателя

В передней камере, снабженной обратным клапаном, поддер-
живается постоянное разрежение Степень разрежения в задней
камере регулируется клапанным механизмом, состоящим из коль-
цевых выступов на торце корпуса поршня и центрального рези-
нового клапана Секторы опорного диска диафрагмы благодаря
усилию со стороны корпуса поршня и давлению воздуха на диаф-
рагму со стороны второй камеры поворачиваются вокруг опорной
тарелки диска, воздействуя на центральный клапан Опорная та-
релка воспринимает усилие поршня и через шток усилителя пере-
дает его на поршень первой камеры главного цилиндра

Взаимное положение деталей клапанного механизма
определяется положением регулировочного винта, с помощью
которого регулируется момент перекрытия каналов, соединяю
щих обе камеры

Совместная работа вакуумного усилителя с главным тормоз
ным цилиндром осуществляется следующим образом (рис 5 37)

Когда педаль тормоза отпущена, толкатель вакуумного уси
лителя вместе с корпусам управляющего клапана и штока уси
лием диафрагменной пружины отжаты в крайнее (исходное) по
ложение В это время доступ наружного воздуха в полость камеры
переменного давления перекрыт При этом камера постоянного
давления через каналы сообщается с камерой переменного дав
ления Камера постоянного давления соединена с вакуумным
370
трубопроводом, внутри которого вмонтирован клапан, предо
твращающий попадание горючей смеси в камеру

а	8

Рис 5.37. Схема работы вакуумного усилителя

а - тормозная педаль не нажата, б — тормозная педаль нажата,
1 - камера постоянного давления, 2 - диафрагменная пружина,

3 - диафрагма; 4 — центральный клапан; S - шток,
б — камера переменного давления

Во время работы двигателя в обеих полостях усилителя
создается разрежение Поршни в главном тормозном цилиндре
под воздействием возвратных пружин также находятся в крайнем
правом положении.

При нажатии на педаль тормоза толкатель перемещает цен-
тральный клапан до упора в седло корпуса клапана При пере-
крытии седла полости камер постоянного и переменного давления
разобщаются При дальнейшем перемещении клапана полость
соединяется с атмосферой Наружный воздух поступает в камеру
переменного давления через фильтр в зазор между толкателем
и клапаном Под действием разности давлений в полостях камер
постоянного и переменного давления диафрагма вместе с кор
пусом клапана перемещается влево, усиливая давление на шток
главного тормозного цилиндра, что способствует уменьшению
усилия, прилагаемого водителем к тормозной педали

Колесные тормозные механизмы. С учетом массы автомобиля,
приходящейся на переднюю и заднюю оси, для обеспечения эф
фективного торможения колесные тормозные механизмы выпол
няют двух типов барабанные и дисковые (рис 5 38)
Рис 5 38. Тормозные механизмы колес

а - дисковый, О- барабанный; 1 — тормозной диск; 2 - направляющая
колодок, 3 — суппорт; 4 — тормозные колодки; 5 — цилиндр, б - поршень,
7- уплотнительное кольцо; 8- защитный чехол направляющего пальца,
9- направляющий палец; 10- защитный кожух; 11 - направляющая
пружина, 12- колесный цилиндр, 13 — верхняя стяжная пружина,
14 - разжимная планка; 15 — палец рычага привода стояночного
тормоза, 16- рычаг привода стояночного тормоза; 17 - щит тормозного
механизма, 13 - гайка крепления ступицы, 19 - ступица колеса,
20 - нижняя стяжная пружина колодок, 21 - тормозная колодка

В настоящее время на передние колеса легковых автомобилей
устанавливают дисковые тормозные механизмы По сравнению
с барабанными они обладают более высокой эффективностью
Поскольку на передние колеса автомобиля при торможении
приходится более значительная часть тормозных сил, оснащение
передних колес дисковыми тормозными механизмами улучшает
эксплуатационные свойства автомобиля. Различают механизмы
с плавающей скобой и неподвижной скобой

Дисковый тормозной механизм с плавающей скобой показан
на рисунке 5 39, а Скоба образуется суппортом и колесным ци
линдром, которые стянуты болтами Подвижная скоба крепится
болтами к пальцам, которые установлены в отверстиях направ
ляющей колодок В эта отверстия закладывается смазка, между
пальцами и направляющей колодок установлены резиновые чехлы
К пазам направляющей поджаты пружинами тормозные колодки,
внутренняя колодка имеет сигнализатор износа накладки
В полости цилиндра установлен поршень с уплотнительным
кольцом За счет упругости этого кольца поддерживается опти
мальный зазор между колодками и диском.

При отсутствии давления тормозной жидкости в конструкции
механизма с плавающей скобой между тормозным диском и колод
ками имеется зазор и диск вращается свободно (см рис 5 39, а)
В процессе торможения поршень нажимает на колодку и при
жимает ее к диску, притормаживая его, а по окончании данной
фазы плавающая скоба начинает сдвигаться в сторону поршня,
скользя по направляющим (рис 5 39, б) За счет этого к поверх
ности диска прижимается еще одна колодка и диск колеса тор
мозится

Рис 5 39 Схемы тормозных механизмов колес

а — дисковый с подвижной скобой расторможен, б — дисковый

с подвижной скобой заторможен, в — дисковый с неподвижной
скобой заторможен, г — барабанный, 1 — подвижная тормозная скоба,
2— тормозная колодка с накладкой, 3 — тормозной диск, 4 — цилиндр
с тормозной жидкостью, 5— поршень, б — барабан, 7 — зазор
между колодками и барабаном, 8 — стяжная пружина,
9 — тормозная накладка, 10 — неподвижная скоба

Конструкция тормозного механизма с неподвижной скобой со
стоит из двух цилиндров по бокам тормозного диска (рис 5 39, в)
Корпус конструкции фиксируется на кулаке Как только води
тель нажимает педаль тормоза, колодки, за счет воздействия
на них поршней, фиксируют диск с двух сторон В разведенном
состоянии их удерживают пружины. Они отличаются необыч
ной формой Подобные системы устанавливают на автомобили
с большим весом

Барабанный тормозной механизм с гидравлическим приводом
(рис 5 39, г) состоит из двух колодок с фрикционными накладка
ми, установленных на опорном диске Нижние концы колодок за
креплены шарнирно на опорах, а верхние упираются через сталь
ные сухари в поршни разжимного колесного цилиндра Стяжная
пружина прижимает колодки к поршням цилиндра, обеспечивая
зазор между колодками и тормозным барабаном в нерабочем по-
ложении тормоза

При поступлении жидкости из привода в колесный цилиндр
(см рис 5 39, г) его поршни расходятся и раздвигают колодки
до соприкосновения с тормозным барабаном, который вращается
вместе со ступицей колеса Возникающая сила трения колодок
о барабан вызывает затормаживание колеса. После прекраще-
ния давления жидкости на поршни колесного цилиндра стяжная
пружина возвращает колодки в исходное положение и торможе-
ние прекращается

Диски колес автомобилей подразделяются на невентилиру-
емые, вентилируемые, с барабаном

Антиблокировочные тормозные системы

Путь торможения зависит не только от скорости движения,
но и от коэффициента сцепления шины с дорожной поверх-
ностью Эта зависимость сохраняется при создании в тормозной
системе давления, достаточного для блокировки колес После
этого начинается их скольжение по дороге. Вследствие различных
коэффициентов сцепления правого и левого колес автомобиля
при торможении происходит занос.

Сохранить устойчивость (прямолинейность) движения
при торможении можно, если обеспечить такой режим тормо
жения, при котором колеса не доводятся до блокировки, а дви
жутся приблизительно с 20 25% м проскальзыванием При этом
коэффициент сцепления колеса с дорогой является максималь
ным для данного состояния дорожного покрытия Например,
если при торможении правые колеса катятся по сухой дороге,
а левые — по мокрой, то вследстше разных коэффициентов сце
374
пления при одинаковом давлении рабочего тела во всех тор
мозных цилиндрах (камерах) те колеса, которые катятся по мо
крой дороге, заблокируются раньше. Автомобиль начнет разво
рачиваться (заноситься) в сторону мокрого участка дороги, где
колеса имеют худшее сцепление.

Предотвращают занос автомобиля путем регулирования
тормозных сил, т е. давления в рабочих колесных цилиндрах
(камерах) у каждого колеса в отдельности так, чтобы у всех было
20 25% е проскальзывание независимо от начального коэффи
циента сцепления с дорогой, который в процессе торможения бу
дет максимальным для каждого колеса.

В АБС, обеспечивающей управление процессом торможения
всеми колесами раздельно друг от друга, анализируется частота вра-
щения каждого колеса в отдельности. В процессе торможения, когда
увеличивается давление в рабочих колесных цилиндрах (камерах),
частота вращения колес уменьшается При ее снижении до значения,
граничащего с блокировкой (точнее, до 20. 25%-го проскальзыва-
ния), давление в рабочих цилиндрах понижается, и колесо начина-
ет разгоняться. После этого давление вновь повышается, вызывая
уменьшение частоты вращения Затем процесс повторяется

За каждый цикл повышения-снижения давления в тормоз-
ной системе угловая скорость колес, а, следовательно, и линей-
ная скорость автомобиля понижаются с наибольшей эффектив-
ностью, определяемой сцепными силами колес с дорогой

Процесс работы АБС может проходить по двух- или трехфа-
зовому циклу При двухфазовом цикле, первая фаза - нарастание
давления, вторая фаза - сброс давления. При трехфазовом цикле:
первая фаза — нарастание давления, вторая фаза - сброс давле-
ния, третья фаза - поддержание давления на постоянном уровне

В настоящее время более распространены АБС, работающие
по трехфазовому циклу Примером такой системы для легковых
автомобилей является довольно распространенная система АБС
2S фирмы Bosch

Эта система встраивается в качестве дополнительной в обыч
ную тормозную систему (рис 5.40). Между главным тормозным ци
линдром и колесными цилиндрами устанавливаются нагнетатель,
ные (Н) и разгрузочные (Р) электромагнитные клапаны, которые
либо поддерживают на постоянном уровне, либо снижают давление
в приводах колес или в контурах Электромагнитные клапаны при
водятся в действие блокам управлетия, который обрабатывает ин
формацию, поступающую от четырех колесных датчиков
Рис 5 40 Функциональная схема АБС Bosch 2S
1 - колесный индуктивный датчик; 2 — ротор колесного датчика,
3 — колесный цилиндр; 4 — электрогидрокасос; 5 — модртятор,
б — главный тормозной цилиндр; 7 — бачок, S - блок управления,
9 - сигнальная лампа; 10 — регулятор тормозных сил,
Н, Р - нагнетательный и разгрузочный электромагнитные клапаны,
- - - входные сигналы блока управления;------выходные

сигналы блока управления,----тормозной трубопровод

Блок управления, куда непрерывно поступают данные о ско-
рости вращения каждого колеса и ее изменениях, определяет
момент возникновения блокировки, затем, при необходимости,
производит сброс давления, включает гидронасос, который воз-
вращает часть тормозной жидкости обратно в питательный бачок
главного цилиндра

В модуляторе АБС скомпонованы электромагнитные кла-
паны, гидронасос с аккумуляторами давления жидкости, реле
электромагнитных клапанов и реле гидронасоса (рис 5 41)

Работа системы АБС Bosch 2S происходит по программе,
подразделяющейся на три фазы: 1 — нормальное, или обычное,
торможение, 2 - удержание давления на постоянном уровне, 3 —
сброс давления

Фаза нормального торможения. При обычном торможении
напряжение на электромагнитных клапанах отсутствует, из глав
ного цилиндра тормозная жидкость под давлением свободно
проходит через открытые электромагнитные клапаны и приводит
в действие тормозные механизмы колес (рис 5 42, а) Гидронасос
не работает Скорость колеса продолжает снижаться до тех пор,
376
пока блок управления АБС не обнаружит начало блокировки ко
леса по сигналу, полученному от датчика скорости колеса



Рис 5 41 Электр огидравлический
модулятор

1 — электромагнитные клапаны,
2 — реле гидронасоса, 3 — реле
электромагнитных клапанов,
4 — электрический разъем,
5— электродвигатель гидронасоса;

б	- радиальный поршневой
элемент насоса обратной подачи;

7	- аккумулятор давления;

8	— глушитель

Рис 5 42 Фазы торможения:
а — фаза нормального торможения;
б — фаза удержания давления на
постоянном уровне, в - фаза
сброса давления, 1 — ротор
колесного датчика, 2 — колесный
датчик, 3 — колесный (рабочий)
цилиндр, 4 — нагнетательный
насос, 5 — отавный тормозной
цилиндр, б — блок управления,
7 — аккумулятор давления,
8 — электромагнитный кя-япян,
9— электр огидравлический
модулятор
Фаза удержания давления на постоянном уровне. При появ
лении признаков блокировки одного из колес блока управления,
получив соответствующий сигнал от колесного датчика, пере
ходит к выполнению программы цикла удержания давления
на постоянном уровне путем разъединения главного и соответ
сгвующего колесного цилиндра (рис. 5 42, б) На обмотку элек
тромагнитного клапана подается ток силой 2 А Поршень клана
на перемещается и перекрывает поступление тормозной жидко
сги из главного цилиндра Давление в рабочем цилиндре колеса
остается неизменным, даже если водитель продолжает нажимать
на педаль тормоза

Фаза сброса давления. Если опасность блокировки колеса
сохраняется, блок управления подает на обмотку электромагнит-
ного клапана ток большей силы - 5 А (рис. 542, в) В результа-
те дополнительного перемещения поршня клапана открывается
канал, через который тормозная жидкость сбрасывается в ак-
кумулятор давления жидкости Давление в колесном цилиндре
падает Блок управления выдает команду на включение гидро-
насоса, который отводит часть жидкости из аккумулятора давле-
ния Педаль тормоза приподнимается, что ощущается по биению
тормозной педали

В качестве датчиков частоты врашения колес в системе АБС
применяются пассивные и активные индуктивные колесные
датчики

Стояночные тормозные системы

В автомобилях используются различные типы стояночных
тормозных систем, основными из которых являются следующие

Система с использованием элементов рабочей тормозной
системы барабанного типа. В этом случае как элемент для удер
жания автомобиля неподвижным применяются тормозные бара
баны Этот тип стояночного тормоза широко используется на ав
томобилях с барабанными тормозными механизмами задних ко
лес (рис 5 43)

Привод состоит из рычага, переднего и задних тросов, со
единенных между собой уравнителем и закрепленных на крон
штейне, приваренном к поперечине рамы. Задние тросы воздей
сгвуют на рычаги привода и разжимные звенья, расположенные
в тормозных механизмах задних колес. При воздействии на рычаг
через систему тросов и рычагов привода колодки тормозных ме
ханизмов прижимаются к барабанам, затормаживая автомобиль
378
Рычаг фиксируется при помощи храпового механизма, состоя

щего из «собачки» и зубчатого сектора При этом выключатель,

расположенный на кронштейне крепления рычага в кабине,
включает на комбинации приборов красную лампу

Рис 5 43 Стояночная тормозная система барабанного типа
легкового автомобиля

1	- рычаг, 2- передний трос, 3 — гайка, 4 — кронштейн, 5 — задние
тросы, б - разжимное звено; 7 — рычаг привода, S - уравнитель

При растормаживании рычаг следует возвратить в исходное
положение Для этого необходимо утопить кнопку на торце ру-
коятки рычага Тяга, соединяющая кнопку с «собачкой», выведет
«собачку» из зацепления с сектором Под действием усилия руки,
пружин тормозных механизмов и задних тросов стояночная тор-
мозная система растормаживается На комбинации приборов гас-
нет контрольная лампа

Стояночная тормозная свстема доскового типа. В этом случае
используются тормозные диски задних колес (рис $ 44, а)

Стояночная тормозная система агтегральиого типа. Этот тип
стояночного тормозного механизма применяется в том случае,
когда в центральной части тормозных дисков задних колес пре
дусмотрены барабаны небольшого диаметра, которые при воздей
ствии на них тормозных колодок стояночного тормоза удерживают
автомобиль неподвижным (рис. 5.44, б). Такой тип стояночного
тормоза используется на сравнительно больших легковых автомо
билях с дисковыми тормозными механизмами задних колес

Стояночный тормоз центрального чипа. В этом случае кон
струкция стояночного тормоза содержит барабанный тормоз,
установленный между КПП и карданной передачей (рис 5 44, в)
Тормозной механизм такого типа используется преимущественно
на грузовых автомобилях и автобусах.
Рис 5.44. Типы стояночных систем

а - дискового типа; б - интегрального типа, в - центрального типа,
1 - трос стояночной системы; 2 — рычаг колодки; 3 — поршень,
4 — тормозной диск; 5 — тормозная колодка; б - барабан,

7— карданный вал

Стояночные тормоза с электроприводом. Находят в современ-
ных автомобилях все более широкое распространение Общая
компоновка стояночного тормоза с электроприводом показана
на рисунке 5 45

Рис 5 45 Общая компоновка стояночного тормоза с электроприводом
1 — тормозной диск, 2 — тормозная колодка, 3 — подвижная скоба,
4 — редуктор, 3— электродвигатель, б — подвод электроэнергии,
7— шестерня электродвигателя, 3— корпус электродвигателя,
9 — ведущая шестерня привода, 10 — качающаяся шестерня,
11 — ведомая шестерня электропривода
Включение и выключение стояночного тормоза производится
посредством специального выключателя. Снятие с тормоза про
изводится нажатием движка выключателя при одновременном
воздействии на педаль тормоза или акселератора Стояночный
тормоз можно привести в дейст вие также при выключенном за
жигании, если потянуть на себя движок его выклкчателя Сня
тие автомобиля с тормоза осуществляется только при включен
ном зажигании Для выполнения основной функции стояночного
тормоза необходимо преобразовать вращение вала электродвига
теля в небольшое поступательное движение поршня тормозного
механизма Это достигается применением различных методов
При снятии с тормоза тайка перемещается по ходовому винту
назад вследствие вращения ходового винта в обратном направле-
нии (рис 546,6) Давление на цилиндр прекращается Поршень
отходит от тормозного диска под действием упругих сил уплот-
нения уплотнительного кольца, стремящегося занять исходное
положение, и биения тормозного диска При этом колодки также
отходят от тормозного диска

редуктор,
Кроме описанных стояночных тормозных механизмов могут
применяться механизмы типа «винт гайка» и с ножным приводом

Пневматическая тормозная система

Общее устройство пневматической тормозной системы

Основным недостаткам гидравлических приводов является
ограниченность приводных сил, действующих на колодки тормозных
механизмов. В приводах, не имеющих усилителя, величина при
водных сил лимитируется (физическими возможностях™ человека
Гидравлические приводы, снабженные усилителях™, позволяют по
лучить несколько большие тормозные моменты, но их возхюжности
ограничены. В усилителях, иотользующих разницу атмосферного
и пониженного давления, из-за относительно небольшой величины
этой разницы приходится увеличивать диаметр силовой диафрагмы,
что влечет за собой увеличение размеров усилителя Пространство,
которое может быть отведено для усилителя, ограничено

Поэтому на автомобилях полной массой более 9 т приме-
няют пневматический привод, который осуществляется посред-
ством использования энергии сжатого воздуха и может создавать
практически неограниченное приводное усилие со стороны тор-
мозных механизмов (в автомобилестроении с 1948 г) Пневма-
тический тормозной привод включает в себя следующие приборы

•	питающие компрессор, ресиверы (воздушные баллоны),

•	управляющие тормозные краны, клапаны управления тор-
мозными механизмами прицела и полуприцепа,

•	исполнительные. тормозные камеры, тормозные цилиндры
(аккумуляторы),

•	регулирующие регулятор давления компрессора, регулятор
тормозных сил и др,

•	улучшающие эксплуатационные качества и надежность вла
гоотделители, защитные, ускоряющие и другие клапаны,

•	сигнальные сигнализаторы различного типа

Элементы АБС включают следующие устройства

•	колесные датчики,

•	блок управления,

•	модуляторы давления с функцией ускорительного клапана

При торможении автомобиля тормозной кран соединяет
ресиверы с магистралями, устанавливая в них давление возду
ха, пропорциональное силе, приложенной водителем к тормоз
ной педали При снятии усилия с тормозной педали кран отсо
382
единяет магистрали от ресиверов и соединяет их с атмосферой
Подобно гидравлическому, пневматический привод разделяется
на контуры, причем отдельные контуры имеют свои ресиверы
и управляются отдельной секцией крана.

Исполнительные механизмы привода тормозной системы
придепа (полуприцепа) питается от установленных на них от
дельных ресиверов и дополнительного крана

Соединение тормозных систем тягача и прицепа может быть
одно , двух или миотопроводным При однопроводном при
воде прицеп соединен с тягачом с помощью одной магистрали,
через которую осуществляется как наполнение ресиверов прице
па сжатым воздухом, так и передача на прицеп команд на тормо-
жение с заданной водителем интенсивностью.

В двух- и многопроводных тормозных системах автопоезда
используются несколько линий отдельно для передачи энергии и от-
дельно для управления тормозными системами прицепных звеньев.

На чертежах и схемах пневмосистем имеется стандартные циф-
ровые обозначения На управляющих элементах пневмопривода
вход питающей магистрали всегда обозначается цифрой 1 В ряде
случаев управляющий сигнал может одновременно выполнять
функции питающего В этом случае на элементах и схемах пне-
вмопривода вход такого сигнала все равно обозначается цифрой 1

Любой выходной пневматический сигнал или воздействие
обозначается на элементах управления или схемах цифрой 2

Когда какие-либо элементы управления имеют несколько
входов или выходов, относящихся к различным контурам тор-
мозной системы, они маркируется цифрами (в порядке возраста-
ния), следующими после обозначения, указанного выше (напри-
мер, И, 12, 21, 22 и др)

Цифрой 3 на элементах тормозного привода обозначается
выход воздуха в атмосферу

Для проверки корректности работы системы служит диагнос
тический разъем, а для электрического питания системы и посту
пления управляющих сигналов от тягача — соединительная вилка

Основными производителями пневматических тормозных
систем для грузовых автомобилей и автобусов Европы, в том числе
Республики Беларусь, является фирмы WABCO и Knorr Bremse

В качестве примера рассмотрим схему пневматической тор
мозной системы с АБС WABCO грузового автомобиля с прице
пом (рис 5 47, 5 48)
Рис 5 47 Схема пневматической тормозной системы WABCO с АБС грузового автомобиля
1 — компрессор, 2- клапан управления моторным тормозом, 3 — регулятор давления, 4 - воздухоосушитепь,
5 - ресивер регенерации, б - много контурны И защитный пневмо клапан, 7 - ресивер первого (заднего)
контура, S — ресивер второго (переднего контура); 9 — ресивер стояночной тормозной системы,
10 — соединительная головка (питание), 11 — диагностическая розетка АБС, 12— соединительная
розетка электропитания стоп сигналов прицепа, 13 — кран управления тормозом прицепа,
14 — соединительная головка (управление), 15, 23 — магнитный клапан АБС, 16 — пружинный

энергоаккумулятор, 17 — автоматический р<

, сил, М — кран включения стояночной

тормозной системы, 19 — обратный клапан; 20 — ускорительный клапан; 21 — контрольно измерительные
приборы, 22 — тормозной кран, 24 — электронные блоки управления, 25 — тормозная
камера передней оси, I, II, III — контуры, а,Ь — датчики вращения колес
Рис 5 48 Схема пневматической тормозной системы WABCO с АБС прицепа.

1 — соединительные головки прицепа, 2, 8 - тормозные камеры прицепа (полуприцепа), 3 - воздушный
фильтр, 4 — разветвлитель, 5 — тормозной кран прицепа (полуприцепа), б — пневмо клапан,
7— ресивер прицепа (полуприцепа), 9 — ускорительный клапан АБС, 10— пневморегуляторы,

11 — электронные блоки управления АБС, 12 — диагностическая розетка АБС,
с, d, e,J— датчики частоты вращения колес
Система питания сжатым воздухом

Нагнетаемый компрессором сжатый воздух через регулятор
давления понадает в воздухоосушитель. Регулятор давления слу
жит для автоматического регулирования давления воздуха в пне
вмосисгеме в определенных пределах, например, в диапазоне
0,72 0,81 МПа В воздухоосупштеле из сжатого воздуха удаляется
содержащаяся в нем влага, которая через вентиляционный канал
воздухоосушителя выбрасывается наружу Сухой сжатый воздух
подводится затем к четырехконтурному защитному пневмокла
пану Этот клапан обеспечивает исправную работу тормозной
системы при выходе из строя одного или нескольких тормозных
контуров, предотвращая падение давления в системе

В пределах контуров I и П тормозной системы воздух прохо-
дит через ресиверы для сжатого воздуха в направлении тормоз-
ного крана грузового автомобиля В контуре III сжатый воздух
подается от ресивера для сжатого воздуха к автоматической сое-
динительной головке через встроенный в кран управления тор-
мозом прицепа двухходовой двухлозиционный клапан, а также
через обратный клапан, кран включения стояночной тормозной
системы и ускорительный клапан в камеру пружинного энерго-
аккумулятора пневмоцилиндра

В пневматическую тормозную систему прицепа сжатый воз-
дух поступает через соединительную головку и шланг, подклю-
ченный к ресиверу. Затем сжатый воздух через магистральный
воздушный фильтр и тормозной кран прицепа попадает в реси-
вер прицепа и проходит к подключениям ускорительных клапа-
нов АБС

Принцип действия рабочей тормозной системы

При срабатывании тормозного крана сжатый воздух прохо
дит через магнитный клапан АБС в тормозную камеру передней
оси грузового автомобиля, а также к автоматическому регулятору
тормозных сил, который срабатывает и направляет сжатый воз
дух в рабочую камеру пневмоцилиндров через магнитный клапан
АБС Давление в тормозных камерах, развивающих необходимое
для колесного тормоза усилие, зависит от усилия, действующе
го на педаль тормозного крана грузового автомобиля, а также
от степени загрузки автомобиля. Давление, зависящее от нагру
зки на автомобиль, регулируется автоматическим регулятором
тормозной силы, связанным с задней осью через шарнирное со
единение При загрузке и, соответственно, разгрузке автомобиля
постоянно изменяющееся расстояние между рамой автомобиля
и осью соответствующим образом осуществляет плавное изме
нение давления в системе тормозного привода Одновременно
автоматическим регулятором тормозных сил через магистраль
управления приводится в действие встроенный в тормозной кран
грузового автомобиля клапан нулевой (полной нагрузки) Таким
образом давление в системе тормозного привода колес передней
оси регулируется в зависимости от загрузки автомобиля

Управляемый обоими рабочими контурами тормозной
системы кран управления тормозами прицепа подает сжатый
воздух через соединительную головку и соединительный шланг
на управляющий вывод тормозного крана прицепа Таким об-
разом открывается доступ сжатого воздуха из ресивера прицепа
через тормозной кран прицепа, кран растормаживания прицепа,
пневмоклапан соотношения давлений к автоматическому регу-
лятору тормозных сил, а также к ускорительному клапану АБС

Ускорительный клапан управляется от регулятора тормозных
сил Сжатый воздух поступает в тормозные пневматические ка-
меры передней оси прицепа (полуприцепа) Ускорительные кла-
паны АБС (в прицепе, полуприцепе), магнитаые клапаны АБС
(в грузовом автомобиле) служат для управления (создания, под-
держания или сброса давления) тормозными камерами Как толь-
ко клапаны включаются с помощью электронного блока АБС,
это управление осуществляется независимо от давления, задава-
емого тормозными кранами грузового автомобиля или прицепа
(полуприцепа)

В нерабочем состоянии, когда магниты обесточены,
краны выполняют функцию ускорительного клапана и служат
для быстрой подачи и сброса давления в тормозной камере

Через регулятор тормозных сил происходит срабатывание
ускорительных клапанов АБС и освобождается путь сжатому воз
духу к тормозным камерам Давление в тормозной системе прице
па (полуприцепа), соответствующее давлению управления тормоз
ной системы грузового автомобиля, с помощью автоматических
пневморегуляторов тормозных сил устанавливается таким, какое
требуется для данной степени загрузки прицепа (полуприцепа)

Чтобы избежать блокирования колес передней оси колесны
ми тормозными механизмами в режиме притормаживания, пне
вмоклапан соотношения давлений снижает величину давления,
создающего усилия на тормозных колодках.

При перемещении рычага тормозного крана с ручным управ
лением в фиксированное положение полностью сбрасывается
давление воздуха в пружинном энергоаккумуляторе пневмоди
линдра Теперь усилие, которое должно прикладываться к колес
ным тормозным механизмам, развивается за счет сил упругости
пружин пневмоцилиндра Одновременно сбрасывается давление
воздуха в магистрали на участке от тормозного крана с ручным
управлением до крана управления тормозом прицепа Заторма
живание прицепа при остановке выполняется за счет подачи дав-
ления в управляющую магистраль

Вспомогательная тормозная система

Благодаря очень высокой чувствительности тормозного кра-
на с ручным управлением при регулировании ступеней давления
грузовой автопоезд при отказе рабочих тормозных контуров I и II
можно затормозить с помощью пружинных энергоаккумуляторов
пневмоцилиндров Усилие торможения, необходимое для тор-
мозных механизмов колес, развивается за счет силы упругости
предварительно сжатых пружин энергоаккумуляторов пневмоци-
линдров Однако в данном случае давление в пневмоцилиндрах
сбрасывается не полностью, а только до уровня, необходимого
для создания требуемого усилия торможения

Торможение прицепа в автоматическом режиме

В случае разрыва питающей магистрали давление мгновенно
падает до атмосферного, в результате чего срабатывает тормозной
кран прицепа (полуприцепа) и начинается процесс экстренно
го торможения прицела В случае обрыва управляющей маги
страли и срабатывания рабочей тормозной системы встроенный
в клапан управления тормозом прицепа двухходовой двухпози
ционный клапан перекрывает проходное сечение в направлении
соединительной головки магистрали снабжения сжатым возду
хом настолько, что разрыв магистрали управления тормозной
системы вызовет быстрое падение давления в магистрали сна
бжения сжатым воздухом и в течение законодательно регламен
тированного времени (не более 2 с) сработает тормозной кран
прицепа и начнется процесс его автоматического торможения
Обратный клапан предохраняет стояночную тормозную систему
388
от случайного срабатывания при падении давления в магистрали
подачи сжатого воздуха к тормозной системе прицепа

Основные компоненты

Компрессор. Служит для производства сжатого воздуха
(рис 5 49) Привод компрессора может осуществляться ремен
ной или зубчатой передачей, когда зубчатое колесо компрессо
ра приводится от шестерни ГРМ двигателя Блок цилиндров
компрессора имеет воздушное охлаждение с наружным оребре
нием Головка цилиндров является водоохлаждаемой Рубашка
охлаждения головки цилиндров объединена с системой охлаж
дения двигателя Смазка компрессора производится от системы
смазки двигателя Смазка коленчатого вала компрессора прину-
дительная, под давлением. Остальные поверхности трения и под-
шипники смазываются разбрызгиванием.

Рис 5 49 Схема двухцилиндрового компрессора

1 — поршень компрессора, 2 — цилиндр, 3 — впускной клапан,
4 — выпускной клапан, 5 — канал выхода воздуха, б — камера
входа воздуха, 7— шатун, S — коленчатый вал

При перемещении поршня вниз атмосферный воздух, очи
щенный с помощью воздушного фильтра двигателя или соб
ственного фильтра, всасывается через камеру входа и впускной
клапан (рис 5 50, а) По открытым впускным каналам воздух
поступает в цилиндр
б — поступление воздуха к потребителям через канал выхода,
в - нажатие воздуха на поршень; г - сжатие воздуха, 1 - впускной
клапан, 2 - камера входа воздуха; 3 - выпускной клапан,
4, 3- каналы, б — поршень разгрузочного устройства

При движении поршня вверх впускной клапан под действием
давления в дилиндре закрывается (рис. 5 50, б) После этого воз-
дух выходит по каналу через выпускной клапан и поступает к по-
требителям через канал выхода воздуха

Регулятор давления, расположенный в осушителе воздуха,
подает сжатый воздух на поршень разгрузочного устройства
При достижении системного давления воздуха 1,05 1,10 МПа
происходит нажатие на поршень (рис. 5.50, в). При этом открыва-
ется канал, соединяющий регулятор давления, пространство
над поршнем компрессора и приемную камеру входа над цилин-
дром компрессора Одновременно перекрывается канал и воздух
к потребителям не поступает. При движении поршня вверх воз-
дух, находящийся в цилиндре и в приемной камере, сжимается
(рис 5 50, г) Сжатый воздух оказывает давление на днище порш
ня при его движении вниз Таким образом, происходит рекупера
ция энергии, затраченной на сжатие воздуха, за вычетом термо
динамических потерь Эта методика делает компрессор с систе
мой энергосбережения более экономичным.

В зависимости от типа компрессоры бывают одно или двух
цилиндровые Смазка осуществляется погружением или под дав
лением

Осушители воздуха. Предназначены для осушки сжатого воз
духа, подаваемого компрессором, путем выведения водяных па
ров, содержащихся в нем, что осуществляется с помощью адсор
бционной сушки холодной регенерации, когда сжатый компрес
сором воздух продувается через гранулят (адсорбент), который
в состоянии впитывать содержащиеся в воздухе водяные пары

Многоконтурный защитный пневмокланан. Служит для под
держания давления в исправных тормозных контурах при выходе
из строя одного из контуров в многоконтурных пневматических
тормозных системах

Тормозной кран. Предназначен для регулирования подачи и сбро
са сжатого воздуха в рабочей тормозной системе грузовых автомоби
лей, а также для автоматической регулировки давления в тормозном
контуре перед ней оси в зависимости от давления, создаваемого регу
лятором тормозных сил в контуре задней оси (рис 5 51)

Рис. 5 51. Тормозной кран:

1 — выпускное отверстие, 2 — поверхность поршня (малый диаметр),
3 — отверстие, 4 — впускное отверстие, 5, 12, 16, П — камеры,
б — толкатель, 7 — педаль, S — упругий элемент, 9, 14 — поршень,
10 — выпускное отверстие, 11 — клапан, 13 — поверхность поршня
(больший диаметр), 15 — впускное отверстие, 3* — выход воздуха,
4 - соединение с автоматическим регулятором тормозных сил
и магнитным клапаном АБС, 11 — соединение с ресивером стояночной
тормозной системы, 12 — соединение с ресивером первого (заднего)
контура, 21 — соединение с краном управления тормозом прицепа
и автоматическим регулятором тормозных сил, 22 — соединение

с магнитным клапаном АБС

* Цифры, выделенные полужирным начертанием, показывают стан

дартные обозначения магистралей,

и выходов
Принцип действия тормозного крана состоит в следующем
При нажатии на тормозную педаль, срабатывает толкатель, пор
шень при этом перемещается вниз, закрывает выпускное отвер
стие и открывает впускное отверстие. Сжатый воздух от вывода
соединения с ресивером стояночной тормозной системы про
ходит через камеру и соединение с краном управления тормоза
прицепа к подключенным далее тормозным приборам рабочего
тормозного контура I Одновременно сжатый воздух проходит
через отверстие в камере и воздействует на поверхность порш
ня, который перемещается вниз, закрывает выпускное отверстие
и открывает впускное отверстие. Сжатый воздух от вывода сое
динения с ресивером контура I (заднего) проходит через камеру
и соединение с магнитным клапаном HBS к подключенным да-
лее тормозным приборам рабочего тормозного контура II и крану
управления тормозом прицела

Уровень давления в контуре II зависит от величины давле-
ния, определяемого на выходе регулятора тормозных сил Это
давление через соединение с автоматическим регулятором тор-
мозных сил и магнитным клапаном попадает в камеру, воздей-
ствует на поверхность поршня и суммируется с усилием, воздей-
ствующим на поршень.

Возникающее в камере давление воздействует на нижнюю
сторону поршня, который перемещается вверх преодолевая усилие
упругого элемента до тек пор. пока на поршне не установится рав-
новесие сил В этом положении впускное отверстие и выпускное
отверстие закрыты При этом достигается положение равновесия
Нарастающее давление в камере перемещает вверх поршень до тех
пор, пока здесь тоже не установится положение равновесия Впус-
кное отверстие и выпускное отверстие закрыты

При полном торможении поршень перемещается в крайнее
нижнее положение и впускное отверстие снова открывается
Сжатый воздух, воздействующий через отверстие в камере на по
верхность поршня, суммируясь с полным тормозным давлением
контура задней оси, действующим в камере на поверхность порш
ня, перемещает поршень в крайнее нижнее положение Впускное
отверстие открывается, и подаваемый сжатый воздух, не снижая
своего давления, проходит в оба рабочих тормозных контура

Сброс воздуха из обоих рабочих тормозных контуров осуще
сгвляется в обратной последовательности и при необходимости
может быть проведен ступетчато Тормозное давление в камерах
392
перемещает оба поршня вверх. Через оба открывшиеся выпускные
отверстия и выход в соответстши с положением толкателя осуще
ствляется частичный или полный сброс воздуха из обоих контуров
рабочей тормозной системы. Давление в камере сбрасывается с по
мощью подклиненного регулятора тормозных сил

При выходе из строя одного контура, например контура II,
контур I продолжает работать дальше в соответствии с вышеука
занным принципом Если выходит из строя контур I, то при тор
можении поршень перемещается вниз под воздействием клапана
Выпускное отверстие закрывается, впускное отверстие открыва
ется При этом достигается положение равновесия, как было опи
сано выше

Тормозные камеры (цилиндры) в барабанные тормозные меха-
низмы. Тормозные механизмы грузовых автомобилей приводят-
ся в действия от тормозных камер (цилиндров) (рис 5 52) Тор-
мозная камера служит для создания тормозного усилия для ко-
лесного тормоза с помощью сжатого воздуха

Рис 5 52 Тормозная камера, привод разжимного кулачка (а)
и барабанный тормозной механизм (б)

диск, 2 — крышка, 3 — диафрагма, 4 — корпус, 5 — шток, б — ры1
7 — вал червяка, S — корпус регулировочного механизма, 9 — вал

колодка, 15 — тормозной барабан; 16 — палец, 17 — стяжная пружина
При срабатывании рабочей тормозной системы сжатый воз
дух, управляемый тормозным краном грузового автомобиля,
проходит через вход в камеру Возникающее давление воздуха
нагружает диафрагму и перемешает ее вместе с диском вправо,
сжимая пружину При этом нажимной шток, перемещаясь, пе
редает усилие на рычаг вала разжимного кулака Тормозные ко
лодки при повороте S кулачка вала привода и вала разжимного
кулачка прижимаются к барабану, затормаживая колеса

После окончания торможения сжатый воздух снова сбрасывается
из камеры через тормозной кран грузового автомобиля Одновременно
пружина сжатия перемещает диск и диафрагму' обратно в исходное
положение Вал разжимного кулачка также возвращается в нерабо
чее положение, тормозные колодки освобождают тормозной барабан
и колеса растормаживаются. Возврат колонок в исходное положение
при отгормаживании происходит под действием стяжной пружины

Нижние концы колодок закреплены на пальцах, которые
в старых конструкциях грузовых автомобилей обеспечивали ре-
гулировку зазора между нижними частями колодок и барабаном
Верхние часта колодок у таких автомобилей подводились к бара-
бану при регулировке зазора с помощью червячного механизма

Дисковый тормоз с тормозными камерами. Дисковый тор-
мозной механизм WABCO состоит из вентилируемого тормоз-
ного диска, плавающего тормозного суппорта, аналогичного
тормозной системе с гидроприводом, и пневматической тормоз-
ной камеры, которая приводит тормозной механизм в действие
через рычаг, установленный в суппорте (рис. 5. S3)

Шток тормозной камеры воздействует с усилием на рычаг суппор
та Рычаг, в свою очередь, воздействует с усилием на толкатель с регу
лировочным механизмом. который перемещает внутреннюю тормоз
ную колсцку Рычаг, закреплягный в суппорте, создает противопо
ложно направленную силу, воздйствуклцую на внешнюю тормозную
колодку Обе тормозные колодки прижимаются к тормозному диску
Развиваемый тормозной момент вызывает замедление автомобиля

Для того, чтобы обеспечить постоянное поддержание требу
емого зазора между тормозными колодками и диском, скоба тор
мозиого механизма снабжена автоматическим регулировочным
механизмом Конструкция регулировочного механизма не преду
сматривает его разборку или ремонт При отказе регулировочно
го механизма необходимо заменить суппорт в сборе
Рис 5 53 Тормозная камера, привод и дисковый тормозной
механизм WABCO

1 - ярмо, 2 - эксцентриситет рычага толкателя, 3 — рычаг,
4 - возвратная пружина поршня; 5 - подача воздуха, б - диафрагма,

7 - шток тормозной камеры, S — опора рычага, 9 — толкатель
с регулировочным механизмом, 10 — внутренняя тормозная колодка,
11 - тормозной диск, 12 — внешняя тормозная колодка,
13 — плавающий тормозной суппорт

Тормозная камера с энергоаккумулятором. Комбинированные
тормозные камеры с пружинным энергоаккумулятором служат
для создания тормозной силы на колесном тормозе. Такая камера
состоит из диафрагменной части для рабочей тормозной системы
и части пружинного энергоаккумулягора для вспомогательных
и стояночных тормозных систем (рис 5.54).

Рис 5 54 Тормозная камера (пневмоцилиндр) с энергоаккумулятором
А, В — камеры, 1 — шестигранный винт, 2 — диск, 3 — шток диска,
4 — пружина сжатия, 5 — диафрагма, б — поршень, 7 — разжимающаяся
пружина, 11* — подача воздуха в камеру, 12 — вывод частичного
или полного сброса давления в камере В

* Цифры, выделенные полужирным начертанием, показывают стан

дартные обозначения магистралей,

и выходов
При срабатывании рабочей тормозной системы сжатый
воздух проходит через вывод в камеру А, нагружает диафраг
му и, воздействуя на пружину сжатия, перемещает диск вправо
Произведенное усилие через шток диска воздействует на тормоз
ной рычаг и через него на колесный тормоз При сбросе давления
в камере А пружина сжатия перемещает диск и диафрагму об
ратно в исходное положение. Тормозная камера пневмоцилиндра
работает независимо от пружинного энергоаккумулятора

При срабатывании стояночной тормозной системы через
вывод частичного или полного сброса давления в камере В осу
ществляется частичный или полный сброс давления в камере В
Сила разжимающейся пружины через поршень и шток диска воз-
действует на колесный тормоз.

Максимальная сила торможения пружинного энергоакку-
мулятора достигается при полном сбросе давления в камере В
Так как в этом случае тормозная сила пружинного энергоак-
кумулятора передается через пружину сжатия исключительно
механическим способом, то пружинный энергоаккумулятор
можно применять для стояночной тормозной системы Для рас-
тормаживания через вывод снова осуществляется подача возду-
ха в камеру В

Для аварийных ситуаций, если необходимо отбуксировать
прицеп другим автомобилем, тормозная камера с энергоаккуму-
лягором снабжена механизмом растормаживания пружинного
энергоаккумулятора. При полном падении давления на выводе
частичного или полного сброса давления в камере В можно снова
растормозить стояночную тормозную систему путем вывинчива
нияя шестигранного винта

Ручной тормозной край включения стояночной тормозной
системы. Предназначен для ступенчатого срабатывания вспомо
гательной и стояночной тормозных систем, связанных тормозны
ми камерами с пружинными энергоаккумуляторами Имеет кон
трольное положение для проверки эффективности стояночного
тормоза автомобиля

Ручной тормозной кран состоит из главного крана для вело
могательной и стояночной тормозных систем, который в зави
симости от исполнения дополняется предохранительным клала
ном (краном аварийного растормаживания) и (или) контрольным
клапаном (рис 5 55)
Положение	Положение

Рис 5 55 Ручной тормозной кран включения стояночной
тормозной системы'

A, D - камеры, 1 — пружины сжатия, 2 - рукоятки; 3 - поршень,
4 - впуск воздуха от ресивера, 5- выпускное отверстие,

б - кран; 7- вход сжатого воздуха, S - выход воздуха

При движении автомобиля проход из камеры А в камеру D
открыт и имеющийся на входе сжатый воздух через впуск прохо-
дит в камеры пружинного энергоаккумулятора пневмоцилиндра
При включении ручного стояночного тормоза кран посредством
перемещения рукоятки закрывает проход между камерами Ли D
Сжатый воздух из камер пружинного энергоаккумулятора выхо-
дит наружу через открывшееся выпускное отверстие на вывод
Соответственно снижается давление в камере В и поршень нав
стречу воздействию пружины сжатая перемещается вниз При за
крытии выходного отверстия во всех положениях при служебном
торможении достигается положение закрытая, так что в камерах
пружинного энергоаккумулягора всегда имеется давление, со
ответствующее необходимому замедлению

При дальнейшем перемещении рукоятки от точки подвиж
ного упора происходит переключение в положение стояночного
тормоза Выпускное отверстие остается открытым и через него
сжатый воздух выходит из камер пружинного энергоаккумуля
тора в атмосферу
В области вспомогательного торможения (от положения «рас
торможено» до точки подвижного упора) после отпускания ру
коятки она автоматически возвращается обратно в положение
«расторможено»

Система АБС грузовых автомобилей. Содержит пневматичес
кую и электрическую подсистемы. Принцип пневматического
управления режимом торможения состоит в следующем

Во время торможения двух или трехосного автомобиля пне
вматическая система, снабженная электромагнитными клапана
ми АБС, управляет давлением в каждом из колесных тормозных
цилиндров (тормозных камер). В зависимости от ситуации давле
ние в колесных цилиндрах (тормозных камерах) может

•	увеличиваться,

•	удерживаться на постоянном уровне;

•	снижаться

Управление режимом торможения предусматривает предо-
твращение полной блокировки колес автомобиля

В системе торможения грузового автомобиля используются
ускорительные или магнитные клапаны, в состав которых входят
пневматическая и электрическая часть

Ресиверы. Для хранения и запаса воздуха на автомобилях
с пневматическим приводом устанавливаются ресиверы, изготов-
ленные из стали (рис 5 56). Объем ресиверов позволяет произво-
дить более десяти торможений без пополнения запаса сжатого
воздуха, когда компрессор по каким-либо причинам не нагнетает
воздух Ресиверы укреплены на продольных балках рамы и име-
ют штуцера для присоединения воздухопровода от компрессора
и воздухопроводы для подачи сжатого воздуха к тормозному кра-
ну автомобиля, а в днище ресивера вмонтирован кран для слива
конденсата, образующегося при нагнетании в ресивер сжатого
воздуха Чтобы исключить повышение давления сжатого возду
ха в системе пневматического привода тормозов сверх допусти
мого, которое может быть при нарушениях работы регулятора
давления, в одном из ресиверов установлен предохранительный
клапан, который автоматически открывается, если давление воз
духа в системе достигает 9,(1 9,5 кг/см2 Система пневматичес
кого привода тормозов может быть использована, в случае необ
ходимости, для накачивания шин и других работ, выполняемых
с использованием сжатого воздуха, для чего имеется кран отбора
воздуха
398
Рис. 5.56. Ресивер'

1 - кран для удаления конденсата, 2 - кран для отбора воздуха,
3 — контрольный стержень, 4 - пружина, 5- шарик

Для наблюдения за работой пневматического тормозного
привода и своевременной сигнализации о его состоянии и воз-
никающих неисправностях в кабине на щитке приборов имеют-
ся сигнальные лампочки, двухстрелочный манометр (рис 5 57),
показывающий давление сжатого воздуха в ресиверах двух конту-
ров (I и II) пневматического привода рабочей тормозной системы,
и зуммер, сигнализирующий об аварийном падении давления
сжатого воздуха в ресиверах любого контура тормозного привода

Рис 5 57 Двухстрелочный нанометр

а — общий вид, 8 — схема, 1 — трубка, 2 — стрелка, 3 — зубчатый
В таком виде манометра стрелка указатель соединена с сот
нутой в форме дуги трубкой (рис 5 57, б) При повышении дав
ления внутри трубки она распрямляется и стрелка указатель по
ворачивается

Вспомогательные системы торможения (замедления) грузовых
автомобилей и автобусов

Рабочую тормозную систему, включающую в себя колесные
тормозные механизмы, дополняет вспомогательная тормозная си
сгема В качестве вспомогательных систем торможения (замед
ления) грузовых автомобилей и автобусов могут использоваться
следующие конструкции.

•	моторный тормоз DEB,

•	выхлопной тормоз двигателя (горный тормоз),

•	ретардер,

•	интардер,

•	вспомогательная система, включающая при торможении
автомобиля более низкую передачу в КПП (для автомобилей
с роботизированной КПП)

На ряде автомобилей (Volvo, Renault) вспомогательные
системы торможения (замедлениях горный тормоз, тормоз DEB,
а на автомобилях с роботизированной КПП и система, управ-
ляющая переключением передач, - объединены в общую систе-
му, срабатывающую при нажатии на педаль тормоза и автомати-
чески подключающую в работу указанные выше системы замед-
ления автомобиля в зависимости от необходимой интенсивности
торможения (от степени усилия нажатия водителем на педаль
тормоза)

Система приводится в рабочее состояние нажатием клавиши
«А» на панели приборов автомобиля

Для вспомогательных систем торможения (замедления) типа
ретардер, интардер, в основном, предусматриваются два варианта
управления

•	включение данных систем автоматически при нажатии
на педаль тормоза,

•	возможность подключения данных систем к процессу тор
можения самостоятельно водителем.

Выбор указанных режимов осуществляется водителем с по
мощью блока управления на панели приборов в ручном режиме
400
Моторный тормоз

Такой тормоз применяется в грузовых автомобилях DAF
Термин моторный тормоз, или тормоз двигателя, включает в себя
выхлопной (горный) тормоз или дроссельную заслонку и тормоз
двигателя DEB Компрессионный тормоз временно переводит ди
зельный двигатель из режима выработки энергии в режим воз
душного компрессора, расходующего энергию Благодаря этому
уменьшается нагрузка на рабочие тормоза.

Если водитель активирует тормоз двигателя нажатием
на выключатель, расположенный на полу кабины, включаются
одновременно горный тормоз и DEB Поэтому DEB всегда рабо
тает в сочетании с выхлопным тормозом.

Поскольку центральный блок синхронизации следит
за активацией тормоза двигателя, он может отключать тормоз
двигателя ниже определенной частоты вращения коленчатого
вала

Когда водитель отпускает педаль акселератора, кинетическая
энергия автомобиля начинает расходоваться трансмиссией и дви-
гателем Поршни продолжают возвратно-поступательное движе-
ние, а поступивший воздух сжимается и расширяется в цилин-
драх При включении компрессионный тормоз открывает выпус-
кные клапаны и подает сжатый воздух в выпускной коллектор
(рис 5 58) Часть кинетической энергии движущегося вперед
автомобиля расходуется на работу поршней, и автомобиль замед-
ляется

Принцип работы компрессионного тормоза

а — такт впуска, б — такт сжатия, в — рабочий ход, г — такт выпуска
При включении тормоза один выпускной клапан открыва
ется посредством гидротолкателя на конце такта сжатия, вслед
сгвие чего сжатый воздух выходит в систему выпуска В этом
случае двигатель работает в режиме компрессора, создавая тор
мозное усилие на автомобиле:

•	такт впуска поршень движется вниз, открывается впус
кной клапан и цилиндр наполняется свежим воздухом,

•	такт сжатия поршень движется вверх, сжимая воздух в ци
линдре и создавая реакционные силы. В конце этого такта один
выпускной клапан кратковременно открывается и сжатый воздух
выходит в систему выпуска Во время включения моторного тор
моза топливо не впрыскивается в конце такта сжатия, поэтому
воспламенения рабочей смеси не происходит.

•	рабочий ход поршень движется вниз, а выпускной клапан
закрывается,

•	такт выпуска поршень движется вверх как при обычном
такте выпуска

Выхлопной (горный) тормоз

Представляет собой двигатель автомобиля, оборудованный
дополнительными устройствами выключения подачи топлива
и поворота заслонок в выпускном трубопроводе, создающими
дополнительное сопротивление

Заслонка выхлопного тормоза служит для увеличения срока
службы основной тормозной системы, являясь механизмом вспо-
могательной тормозной системы (рис. 5 59).
При работающем двигателе заслонка расположена вдоль
потока ОГ, при включении моторного тормоза — перпендику
лярно потоку газов, создавая определенное противодавление
на выпуске Одновременно отключается подача топлива с по
мощью пневмоцилиндра, связанного со скобой останова двигате
ля Компоненты тормоза включают корпус заслонки, пневмоци
линдр, заслонку, а также замыкающие кольца и хомуты, которые
соединяют корпус заслонки с приемными трубами Между кор
пусом заслонки и приемными трубами устанавливается металле
асбестовая прокладка

При нажатии на выключатель тормоза двигателя поступает
сигнал на блок управления. Этот сигнал активирует клапан ос-
тановки двигателя (см. рис. 5.55), вследствие чего сжатый воз-
дух поступает в рабочий цилиндр, который закрывает дроссель-
ную заслонку, расположенную в выхлопном трубопроводе
Контролируемый выпуск выхлопных газов остается возможным
благодаря калиброванному отверстию в дроссельной заслонке

Двигатель начинает работать в режиме компрессора, созда-
вая тормозное усилие на автомобиле Причем чем выше скорость
двигателя, тем большее тормозное усилие образуется

После отпускания выключателя тормоза двигателя клапан
остановки двигателя перекрывает подачу воздуха на рабочий ци-
линдр, а пружина, установленная в цилиндре, перемещает пор-
шень обратно в исходное положение, вследствие чего дроссельная
заслонка, перекрывающая выхлопной трубопровод, открывается

Ретардер

Гидродинамическое устройство, расположенное на вто-
ричном валу КПП и предназначенное для замедления автомо-
биля без использования рабочей тормозной системы, называется
ретардер, или гидрозамедлитель Ретардер создает тормозное уси
лие на вторичном валу КП П, которое затем передается через тран
смиссию на ведущие колеса, вызывая торможение автомобиля
Ретардер обладает более высокой тормозной эффективностью
по сравнению с моторным замедлителем, установленным на ди
зельном двигателе, и предназначен для длительного торможения
автомобиля на спусках Использование ретардера позволяет при
менять рабочую тормозную систему только для кратковремен
ных торможений автомобиля. Это означает снижение износа тор
мозных механизмов и существенное уменьшение опасности по
тери эффективности тормозных механизмов из за их перегрева
Наиболее эффективно для торможения автопоезда одно
временно включать тормоз двигателя (заслонка на выпускном
тракте) и ретардер При этом износ тормозных колодок сводится
к минимуму, поэтому регардер может применяться совместно
с моторным замедлителем

Блок управления регулирует работу моторного замедлителя
и ретардера, обеспечивая оптимальное использование возможно
сгей каждого из них в конкретных режимах движения автомоби
ля Ретардер является гидравлическим тормозным механизмом,
который приводится от выходного вала КПП Регардер обладает
наибольшей тормозной эффективностью при высокой скорости
автомобиля По мере замедления автомобиля блок управления
постепенно увеличивает количество рабочей жидкости и давле-
ние в системе ретардера, обеспечивая торможение автомобиля
примерно до скорости 20 км/ч

Ретардер внутри корпуса содержит гидромуфту, способную
развивать значительный тормозной момент на вторичном валу
КПП (рис 5 60).

Рис 5 60 Ретардер (на примере Scania)
Статор и ротор располагаются в общей емкости, заполненной
маслом, в непосредственной близости друг от друга Ротор кине
магически связан с вторичным валом КПП, в то время как ста
тор жестко соединен с корпусом.

При включении ретардера рабочая жидкость заполняет по
лости между статорами и ротором (рис. 5 60, б), и регардер начи
нает тормозить При этом рабочая жидкость приобретает вихревое
движение и движется между лопатками статора и ротора Поток
рабочей жид кости воздействует на лопатки ротора в направлении,
противоположном направлению его вращения, и оказывает тор
мозящее действие на ротор Поскольку жидкость обладает вяз
костью, она, совершая циркуляцию среди подвижных и неподвиж-
ных лопаток, создает тормозной момент на валу ротора, преобра-
зуя кинетическую энергию автомобиля в тепловую

Частота вращения ротора пропорциональна скорости движе-
ния автомобиля Чем быстрее вращается ротор, тем выше ско-
рость потока рабочей жидкости Это означает, что с увеличением
частоты вращения ротора требуется меньшее количество рабочей
жидкости, для того чтобы обеспечить тормозной момент опре-
деленной величины Для увеличения частоты вращения ротора
применяется повышающая передача Для этого на валу ротора
установлена шестерня (рис. 5 60, а) Тормозной момент передает-
ся через промежуточное зубчатое колесо на шестерню Шестерня
приводит во вращение вал ротора от выходного вала планетар-
ного редуктора КПП и воспринимает тормозной момент, раз-
виваемый ретардером. Учитывая, что привод ротора ретардера
осуществляется тремя цилиндрическими шестернями с переда-
точным числом 0,5, вал ретардера вращается в два раза быстрее
выходного вала КПП.

Неисправности тормозной системы

По данным статистики, ДТП, обусловленные неисправно
стями тормозной системы автомобиля, составляют 40 45 % всех
аварий, происходящих по техническим причинам

В процессе эксплуатации автомобиля под действием износа,
старения и других факторов появляются неисправности тормоз
ной системы, основные из которых приведены ниже

Недостаточная эффективность Основные причины

•	уменьшение коэффициента трения между тормозными
колодками и барабанами вследсгше износа или замасливания
фрикционных накладок,
•	увеличение зазора между ними

Занос автомобиля может произойти в случае несинхронного
торможения всех колес. Основные причины

•	неодинаковые зазоры между фрикционными накладками
и тормозными барабанами,

•	замасливание накладок,

•	износ колесных тормозных цилиндров или поршней (гидро
привод),

•	растягивание тормозных диафрагм (пневмопривод),

•	неравномерный износ тормозных или фрикционных на
кладок

Заедание тормозных механизмов Основные причины

•	обрыв стяжных пружин тормозных колодок,

•	сильное загрязнение тормозных барабанов или валиков
тормозного привода,

•	обрыв заклепок тормозных накладок и заклинивание их
между колодкой и барабаном (диском).

•	у автомобилей с гидроприводом заедание возникает при за-
клинивании поршней в тормозных цилиндрах или при засорении
компенсационного отверстия главного тормозного цилиндра

Проваливание тормозной педали при торможении у автомоби-
лей с гидроприводом Основной причиной является попадание воз-
духа в тормозную систему

Торможение автомобиля при отпущенной педали Основные
причины

•	неплотная посадка впускного клапана управления тормоз-
ного крана,

•	отсутствие зазора между толкателем и поршнем (гидропривод).

Слабое давление в системе и утечка воздуха (пневмопривод)
Основные причины

•	проскальзывание ремня компрессора,

•	утечка воздуха в соединениях и трубопроводах магистрали,

•	неплотность прилегания клапанов к седлам компрессора

Техническое обслуживание тормозных систем

ЕО:

•	проверить осмотром герметичность привода тормозов,
проверить состояние и натяжение приводных ремней,
•	проверить уровень жидкости в гидроприводе тормозов,

•	слить конденсат из водоотделителя, воздушных баллонов
пневмосистемы при постановке автомобиля на стоянку,

•	проверить действие тормозной системы на ходу

ТО-1:

•	проверить компрессор визуально внешнее состояние, ра
боту на слух и создаваемое давление по штатному манометру,

•	проверить состояние и герметичность трубопроводов и
приборов тормозной системы,

•	проверить эффективность действия тормозной системы на
стенде с беговыми барабанами,

•	проверить шплинтовку пальцев штоков тормозных камер
пневматического привода тормозов, величины хода штоков тор-
мозных камер, свободного и рабочего хода педали тормоза,

•	проверить и при необходимости устранить неисправности
тормозного крана пневматического привода тормозов,

•	проверить состояние и герметичность главного цилиндра,
усилителя, колесных цилиндров и их соединений с трубопрово-
дами,

•	проверить уровень жидкости в гидроприводе тормозов
и выключения сцепления

•	проверить исправность привода и действие стояночного
тормоза,

•	проверить герметичность и крепление модуляторов АБС
(антиблокировочной) и ASR (противобуксовочной) систем,
трубопроводов и электропроводов, подсоединенных к ним,

•	промыть воздушные фильтры гидровакуумного (вакуум-
ного) усилителя тормозов

ТО-2:

•	проверить работу компрессора и создаваемое им давление,

•	проверить состояние и герметичность соединений
трубопроводов тормозной системы,

•	проверить крепление компрессора, тормозного крана и де
талей его привода, главного тормозного цилиндра, усилителя
тормозов,

•	проверить крепление воздушных баллонов,

•	проверить состояние тормозных барабанов (дисков), коло
док, накладок, пружин и подшипников колес (при снятых сту
пицах),
•	проверить крепление тормозных камер, их кронштейнов
и опор разжимных кулаков, опорных тормозных щитов передних
и задних колес,

•	проверить шплинтовку палщев штоков тормозных камер,
отрегулировать свободный и рабочий ход педали тормоза и за
зоры между накладками тормозных колодок и барабанами колес
у автомобилей с пневматическим приводом тормозов,

•	проверить действие усилителя тормозов, величину свобод
ного и рабочего хода педали тормоза, при необходимости долить
жидкость в главные тормозные цилиндры, отрегулировать за
зоры между накладками тормозных колодок и тормозными ба
рабанами колес,

•	при попадании воздуха в гидравлическую систему приво-
да удалить воздух из системы у автомобилей с гидравлическим
приводом тормозов,

•	проверить исправность привода и действие стояночного
тормоза,

•	проверить состояние, крепление и действие привода мо-
торного тормоза,

•	проверить герметичность и крепление модуляторов АБС
(антиблокировочной) и ASR (лротивобуксовочной) систем,
трубопроводов и электропроводов, подсоединенных к ним,

•	снять и промыть фильтр усилителя тормозов

СО: проверить состояние и действие кранов и сливных
устройств в тормозной системе

Замена тормозной жидкости

Через два года эксплуатации или каждые 45 тыс км про-
бега заменяют тормозную жидкость. Если тормозная система
используется с большой нагрузкой, например при езде по хол
мистой местности или при высокой влажности, необходимо ме
пять тормозную жидкость один раз в год. Тормозная жидкость
гигроскопична, она обладает свойством абсорбировать молекулы
воды из воздуха Абсорбция происходит через тормозные шлан
ги и бачок тормозной жидкости, изготовленные соответственно
из резины и пластмассы, которые проницаемы для молекул воз
духа Повышение содержания воды в тормозной жидкости при
водит к значительному снижению температуры кипения тормоз
ной жидкости, а также к коррозии элементов тормозной системы
В результате этого происходит повреждение тормозной системы,
408
а ее функционирование значительно ухудшается и в жаркое вре
мя года может привести к образованию воздушных пробок из за
испарения воды

Для того, чтобы в систему гидравлического привода не попа
дал воздух, придерживаются следующих правил

•	действуют в том же порядке, как и при прокачке сцепле
ния, но используют шланг со стеклянной трубкой на конце, ко
торую опускают в сосуд с тормозной жидкостью (рис 5 61),

•	нажимая на педаль тормоза, выкачивают старую тормоз
ную жидкость до тех пор, пока в трубке не покажется новая тор
мозная жидкость, после этого выполняют два полных хода не
далью тормоза и, удерживая ее в нажатом положении, завертыва-
ют штуцер, при прокачке следят за уровнем жидкости в бачке
и своевременно доливают жидкость до максимального уровня,
повторяют эту операцию на каждом рабочем цилиндре в том же
порядке, что и при прокачке,

•	наполняют бачок до максимального уровня и проверяют
работу тормозов на ходу автомобиля

Рис 5 61 Слив жидкости из колеса

5 7 Дополнительное оборудование автомобиля

Регулирование давления воздуха в шинах

На грузовых автомобилях повышенной и высокой проходимо
сти применяют централизованное регулирование давления воз
духа в шинах колес, что существенно повышает проходимость
автомобилей (рис 5 62)
Рис 5 62 Система регулирования давления воздуха в шинах
а - схема, 8 — поперечный разрез колеса с подкачкой воздуха,
1 - манометр; 2 — кран управления, 3 — воздухопровод,
4 - клапан, J- запорный кран; б - воздухоподводяшее устройство,
7- воздушный баллон; S — компрессор, 9 — блок кранов,
10 - широкопрофильная шика

Система регулирования позволяет

•	изменять (в зависимости от состояния дороги) давление
воздуха в шинах от 0,05 до 0,35 МПа как при движении, так
и при стоянках;

•	осуществлять непрерывную подкачку воздуха в шины
при их проколах и мелких повреждениях, обеспечивая безоста-
новочное движение автомобиля,

•	контролировать давление воздуха в шинах

На автомобилях с пневматическими или пневмогидравличе-
скими тормозными приводами система регулирования давления
воздуха в шинах подключается параллельно к этим приводам

Стеклоочиститель

Может приводиться в действие от электродвигателя или с по
мощью сжатого воздуха (рис. 5 63). Для быстрого движения ще
ток требуется большое усилие стеклоочистителя Чтобы создать
такое усилие используется электродвигатель, подключенный
к редуктору с червячным приводом. Этот механизм уменьшает
частоту вращения двигателя в 50 раз и увеличивает прилагаемое
усилие Короткий рычаг крепится на выходном валу редукто
ра и, вращаясь, передает через другой рычаг возвратно поступа
тельное усилие на трапецию стеклоочистителя Трапеция служит
для обеспечения синхронного движения обеих щеток стеклоочи
стителя Прерывистый режим работы обеспечивает реле стеклоо
чистителя, которое управляет работой электродвигателя Управ
ляется реле подрулевым переключателем или бортовым компью
тером Если на автомобиле установлен датчик дождя, возможно
автоматическое управление стеклоочистителями Стеклоочисти
тель может иметь одну или чада две щетки. При любом варианте
конструкции неизменным остается наличие сменной щетки сте
клоочистителя Щетка крепится к рычагу (поводку) при помощи
адаптера (защелки) Адаптер может являться неразъемной частью
каркаса либо отдельно входить в комплект щеток

Рис. 5 63. Стеклоочиститель;

1 — редуктор, 2 — трапеция, 3 - поводок,
4 - щетка; 5— электродвигатель

Сгеклоом ы • ягель

Доставляет и разбрызгивает омывающую жидкость на лобо

вое стекло, за счет чего повышается эффективность работы сте

клоочистителя На автомобилях с типом кузова хэтчбек, уни

версал и других дополнительно устанавливается омыватель за
днего стекла Конструкция стеклоомывателя включает бачок,
насос, форсунки и соединительную арматуру (рис 5 64) Бачок
стеклоомывателя является резервуаром для омывающей жид
кости и располагается в моторном отсеке. Стандартная емкость
бачка 2,5 4,0 л Бачок, дополнительно обслуживающий омыва
тель фар, имеет большую емкость. Для того, чтобы можно было
заполнить бачок омывающей жидкостью, он снабжен заливной
горловиной с крышкой

Рис. 5 64 Стеклоомыватель:

1 - корпус насоса с электродвигателем в сборе; 2— провод «массы»,
3 - провод «+»; 4 - бачок, 5 - комбинированный переключатель,

б - крышка; 7,9- шланги, # — тройник; 10 — форсунки

Автомобили со стеклоомывателем и омывателем фар в обя-
зательном порядке оборудуются датчиком уровня омывающей
жидкости На другие автомобили датчик может устанавливаться
в качестве опции Датчик уровня жидкости поплавкового типа
располагается в бачке омывателя лобового стекла В нижнем
положении поплавка контакты замыкаются и загорается сиг-
нальная лампа на панели приборов. Насос центробежного типа
располагается в бачке и обеспечивает подачу омывающей жид
кости к форсункам под определенным давлением Конструктив
но он объединяет электродвигатель постоянного тока и рабочее
колесо В насосе может устанавливаться фильтр грубой очистки
Для омывателя заднего стекла (омывателя фар) может устанавли
ваться дополнительный (второй) насос

Механизм подъема кузова автомобпля-самосвала

Состоит из масляного насоса, телескопического гидроци
линдра, клапана управления, пневмораспределительного крана
и бака для масла на примере автомобиля МАЗ (рис 5 65)
Рис 5 65 Схема работы механизма подъема кузова самосвала МАЗ
а - подъем кузова, б - опускание кузова, « - положение «Стоп»,
г - транспортное положение: 1 - телескопический гидроцилиндр,
2- клапан предохранителя; 3 — золотник; 4 — клапан управления,
5- сливной маслопровод; б- нагнетальный маслопровод,
7 - бак масляный; 3 - кран пневмораспределительный, 9 - канал
соединительный, 10 — всасывающий маслопровод, 11 — клапан
обратный, 12 — насос масляный; 13 — коробка отбора мощности,

14 — воздухопровод к пневмокамере перепускного клапана управления,
15— воздухопровод к пневмокамере коробки отбора мощности,
16— воздухопровод, 17 — пневиоцилиндр управления запорами

заднего борта, 1S — тросик клапана управления, 19 — клапан
управления, I — канал предохранительного устройства клапана
управления, II — подвод воздуха к крану, III — канал вывода

воздуха в атмосферу, IV —

;е отверстие золотника,

- масло, Г — сжатый воздух

Привод насоса осуществляется от двигателя автомобиля
с помощью коробки отбора мощности
Механизмом подъема кузова производится его подъем, опу
екание, остановка в любом промежуточном положении, авто
магическое ограничение угла подъема кузова, встряхивание его
в конце подъема для лучшего ссыпания груза и автоматическое
ограничение подъема кузова при перегрузке автомобиля Управ
ление данным механизмом осуществляется с помощью пневмо
распределительного крана, рукоятка которого расположена в ка
бине автомобиля на панели приборов Пневматический цилиндр
служит для автоматического открывания заднего борта при по
дьеме кузова и закрывания запоров после его опускания

Подъем кузова происходит следующим образом Рукоятка
пневмораспределительното крана ставится в положение «По-
дъем» (рис 5 65, а) При этом воздухоподводяшее отверстие зо-
лотника располагается против канала в корпусе крана, с которым
соединен воздухопровод, идущий к пневмокамере коробки от-
бора мощности и далее к подпоршневой полоста цилиндра за-
поров борта Одновременно соединительным каналом золотника
соединяются каналы корпуса крана, к которым подсоединены
остальные воздухопроводы, с атмосферой через канал вывода
воздуха в атмосферу. Таким образом, воздух из пневмосисгемы
по воздухопроводу поступает к крану и через кран - в пневмо-
камеру коробки отбора мощности и подпоршневую камеру бор-
тового цилиндра, а воздух из надпоршневой камеры цилиндра
уходит в атмосферу

При этом происходит включение масляного насоса и от-
крывание запоров заднего борта.

По всасывающему маслопроводу масло из масляного бака
подается насосом через обратный клапан в телескопический
гидроцилиндр (по нагнетательному маслопроводу) Под давле
нием масла звенья гидроцилиндра последовательно выдвигают
ся, поднимая кузов

По мере подъема кузова гидроцилиндр наклоняется, выби
рая свободное провисание тросика привода клапана При дости
женин предельного угла 50° наклона кузова тросиком открывает
ся клапан управления Подъем кузова прекращается

При этом масло из цилиндра через перепускной клапан
по сливному маслопроводу начинает сливаться в бак, кузов опу
скается на некоторый угол и клапан закрывается, вследствие чего
масло снова поступает в цилиндр и поднимает кузов (до следую
щего открывания клапана). Такое последовательное чередование
открываний и закрываний клапана обеспечивает резкое встря
хивание кузова в конце, подъема, что в значительной степени
облегчает ссыпание груза с кузова.

Для опускания кузова рукоятка крана переводится в поло
жение «Опускание», при этом воздухоподводящее отверстие зо
лотника находится напротив канала, с которым соединен воз
духопровод, идущий к лневмокамере перепускного клапана
управления (рис 5 65, б) Одновременно пневмокамера коробки
отбора мощности и обе полости бортового цилиндра соединя
ются краном с атмосферой, благодаря чему перепускной клапан
открывается, насос выключается, а поршень бортового цилиндра
остается в прежнем положении. При этом кузов под действием
силы тяжести начинает опускаться, вытесняя масло из цилиндра
через перепускной клапан и сливной маслопровод в бак

Для остановки кузова в промежуточном положении в про-
цессе его подъема или опускания рукоятка крана переводится
в положение «Стоп» (рис. 5 65, в) При этом воздухоподводящее
отверстие золотника располагается между каналами корпуса
крана и, следовательно, воздух в воздухопроводы не подается
При таком положении золотника все каналы в корпусе крана
соединены с атмосферой, вследствие чего насос выключен, пе-
репускной клапан закрыт, а запоры борта открыты Слив масла
из цилиндра в бак при этом невозможен, так как путь ему пре-
граждают клапан управления и обратный клапан

После опускания кузова рукоятка крана переводится в тран-
спортное положение При этом воздухопроводящее отверстие зо
лотника располагается напротив канала в корпусе крана, соеди
ненного с надпоршневой камерой бортового цилиндра, пропуская
туда по воздухопроводу сжатый воздух Поршень бортового ци
линдра перемещается и закрывает запоры цапф заднего борта
Одновременно пневмокамера клапана управления соединяется
через клапан с атмосферой

В случае перегрузки самосвала при подъеме кузова давление
в гидросистеме возрастет выше допустимого и масло через канал
предохранительного устройства открывает клапан предохраните
ля, попадает в камеру под золотник, который, перемещаясь, от
крывает клапан управления (см. рис 5 65, а) Давление в гидро
системе падает, и осуществить подъем кузова на полный угол
невозможно до ликвидации перегрузки.

Коробка отбора мощности

Устройство, с помощью которого часть мощности ДВС пере
дается на исполнительные механизмы, устанавливаемые на шасси
автомобиля, называется коробкой отбора мощности Ее монтиру
ют либо к КПП, либо к раздаточной коробке Коробки отбора
мощности различаются по числу ступеней и значению переда
точных чисел, числу и взаимному расположению валов, наличию
или отсутствию реверса и типу привода управления

Реверсивная коробка отбора мощности с редукторам предназ-
начена для установки в боковой части картера коробки скоростей
(рис 5 66) Отбор полезной мощности происходит с промежуточ-
ного вала КПП Шестерни находятся в непрерывном зацеплении

Рис 5 66 Реверсивная коробка отбора мощности с редуктором:

1 — рычаг включения коробки отбора мощности, 2 — шток вилки
переключения, 3 — вилка переключения, 4 — шариковый фиксатор,
5— каретка с зубчатым колесом; 6 — шарикоподшипники, 7— ведомый
вал, 8 — ось промежуточной шестерни, 9 — промежуточная шестерня,
10 — ось блока шестерен, 11 — блок шестерен, 12— фланец ведомого вала
Рычаг управления имеет три фиксированных положения
выбора режима работы коробки отбора мощности В правом
положении осуществляется прямая передача При этом каретка
с зубчатым колесом постоянно находится в зацеплении с проме
жуточным валом КПП При переводе в крайнее левое положение
включается реверс Для обеспечения обратного хода зубчатое ко
лесо соединяется с шестерней, установленной внутри редуктора
коробки отбора мощности При переходе в среднее положение
ведомый вал перестает вращаться, и коробка дополнительного
отбора мощности переходит в выключенное положение

Безредукторная коробка отбора мощности отличается просто
той конструкции и единичным передаточным числом (рис 5 67)
Она монтируется к торцу раздаточной коробки, позволяя полу-
чать крутящий момент от ведущего вала через подвижную муфту
Отбор мощности происходит от ведущего вала

Рис 5 67 Коробка отбора мощности без редуктора

1 — первичный вал раздаточной коробки, 2 — вал коробки отбора
мощности, 3 — каретка, 4 — вилка включения, 5 — фиксатор с пружиной,
б — шток вилки включения, 7 — фланец, S — эксцентрик, 9 — плунжер,
10 — нагнетательный клапан, 11 — обратный клапан, 12— всасывающий
клапан, 13 — крышка коробки отбора мощности, 14 — магистраль
подачи масла к насосу
Система вентиляции, отопления и кондиционирования

Эта система предназначена для регулирования воздухооб
мена и температуры воздуха в кабине (салоне) автомобиля Она
также предохраняет ветровое, заднее и боковые стекла от зало
тевания и обмерзания В современных автомобилях все системы
объединяются в одну — систему климат контроля

В настоящее время на АТС применяются два типа систем
отопления

•	с использованием теплоты охлаждающейся жидкости ДВС,

•	автономная

Наибольшее распространение получили системы первого
типа В качестве источника теплоты они ограничиваются ДВС,
что обеспечивает их малую стоимость и простоту конструкций
Принципиальным недостатком этих систем отопления является
то, что они могут эксплуатироваться только при работающем ДВС

На рисунке 5 68 показана схема системы вентиляции и ото-
пления кабины грузового автомобиля МАЗ 5335.

Рис 5 68 Схема системы вентиляции к отоплении кабины
грузового автомобиля МАЗ 5335

1 — краны, 2 — палец, 3 — вентиляционный люк, 4 — подводящий
шланг, 5 — радиатор, б — вентилятор, 7 — электродвигатель,

S — отопитель, 9 — отводящий шланг
Основные элементы системы установлены на передней стенке
кабины В систему входят радиатор, отопитель, вентилятор с элек
тродвитателем, подводящие и отводящие шланги, краны, вентиля
ционные люки и детали креплшия Носителем теплоты в этой
системе является охлаждающая жидкость системы охлаждения
двигателя Обогрев кабины осуществляется воздухом, нагретым
в отопителе, который включен в систему охлаждения двигателя
При включенном вентиляторе отопителя воздух, поступающий
снаружи через два вентиляционных люка проходит через радиатор
отопителя и направляется в кабину и на ветровые стекла Крышки
вентиляционных люков вместе с пальцами могут поворачиваться
и фиксироваться в любом положении, что позволяет регулировать
количество поступающего в кабину воздуха Для вентиляции ка-
бины, кроме вентиляционных люков, могут быть использованы
также поворотные и опускные стекла кабины.

Механизм управления

В кабине расположены механизмы управления автомобилем,
основными из которых являются педали сцепления, тормозной
системы, подачи топлива, рычаг управления КПП и др (рис 5 69)

Рис 5 69 Механизмы управления грузовым автомобилем

и их включатели:

1 — щиток АБС, 2 — панель приборов, 3 — рычаг привода заслонки
распределителя воздухообогрева, 4 — рычаг привода внутреннего
люка, 5— пульт управления предпусковым подогревателем, б — педаль
электронная управления подачей топлива, 7 — педаль тормоза,

S — кнопка управления вспомогательным тормозом, 9 — педаль еде
пления, 10 — кран стояночного тормоза, 11 — выключатель старте
ра и приборов, 12 — рычаг управления КПП, 13 — рулевое колесо
Лебедка

На некоторых грузовых автомобилях повышенной проходи
мости спереди на раме установлена лебедка, предназначенная
для подъема груза, вытаскивания или самовыгаскивания заст
рявшего автомобиля (рис 5 70). Усилие от двигателя к лебедке
передается через КПП, коробку отбора мощности, карданную
передачу, состоящую из карданного вала и двух жестких карда
нов Барабан лебедки свободно посажен на валу, который на од
ном конце имеет червячную шестерню, находящуюся в зацепле
нии с «червяком» Барабан лебедки соединен с валом скользящей
муфтой, установленной на шлицах вала при помощи боковых
выступов муфты и соответствующих вырезов в торце ступицы
барабана Соединение вала с барабаном лебедки осуществляет-
ся при перемещении муфты рукояткой со стопором Если муфта
выключена, вращение от вала не передается на барабан лебедки
и он притормаживается скобой тормоза барабана, которая уста-
новлена на оси рычага Кроме рабочего тормоза, на лебедке уста-
новлен предохранительный тормоз, препятствующий саморазма-
тыванию троса, если приводной механизм лебедки во время ее
работы выйдет из строя Тормоз состоит из барабана, установ-
ленного на валу «червяка», и стальной ленты, на внутренней сто-
роне которой имеется фрикционная накладка. Тормозная лента
с фрикционной накладкой постоянно прижата к тормозному ба-
рабану пружинами

Рис 5.70 Лебедка.

1 — карданная передача, 2 — коробка отбора мощности, 3 — барабан,
Механизм опускания и подъема запасного колеса
грузового автомобиля

Обычно устанавливается за кабиной и имеет гидравлический
привод (рис 571) На правом лонжероне рамы неподвижно за
креплена стойка, которая от раскачивания фиксируется растяж
кой к кронштейну на левом лонжероне рамы К стойке шарнирно
внизу прикреплена откидная стойка, которая непосредственно
при помощи силового гидроцилиндра поднимает и опускает за
паевое колесо Запасное колесо фиксируется на откидной стойке
при помощи пластины с болтами крепления колес В транспорт
ном положении откидная стойка крепится к стойке фиксирую
щей гайкой Для подъема и опускания запасного колеса приме-
няется один общий насос с подъемником кабины, установлен-
ный на правом крыле кабины Силовой шдроцилиндр по своему
устройству аналогичен силовому гидроцилиндру механизма по-
дъема и опускания кабины

Рис 5 71 Механизм опускания и подъема запасного колеса
1 — стойка, 2— пластина, 3 — лонжероны рамы, 4 — кронштейн
стяжки, 5 — стяжка, 6 — фиксирующая гайка откидной стойки,
7 — пластина с болтами крепления колеса, 8 — колесо,
9 — силовой гидродилиндр, 10 — стойка откидная

Для опускания запасного колеса необходимо предварительно
отвернуть гайку крепления откидной стойки к стойке, устано
вить рукоятки золотников насоса в положение «Опускание ко
леса», опустить колесо на откидной стойке и снять его, удалив
предварительно пластину с болтами Для подъема запасного ко
леса нужно закрепить его на откидной стойке пластиной с болта
ми, качая рукоятку насоса монтажной лопаткой при положении
рукояток золотников насоса «Подъем колеса», поднять колесо
и закрепить откидную стойку к стойке гайкой

Контрольные вопросы и задания

1	Назовите типы несущих систем АТС

2	Назовите виды и устройство рам.

3	Назовите виды и устройство кабин и кузовов.

4	Из каких элементов состоит кузов легкового автомобиля’

5	Определите назначение и состав ходовой части.

6	Опишите упругие элементы подвески

7	Опишите устройство и принцип работы гидравлического амортизатора

8	Из каких эл ементсв состоит пневмопсдвеска грузового автомобиля?

9	Что такое зависимая, полузависимая и независимая подвески?

10	Опишите многорычажную подвеску и подвеску Макферсон

11	Определите углы установки колес автомобиля и их назначение

12	Опишите устройство колес автомобилей и виды дисков

13	Опишите устройство камерных и бескамерных шин

14	Назовите типы рисунков протектора шик

15	Объясните обозначения шин.

16 Как влияютшины на безопасность движения?

17 Перечислите неисправности ходовой части

18 Какие работы выполняются при ТОходовой части?

19 Как производится регулировка развала и схождения колес?

20 Опишите устройством принцип работы рулевого механизма а) «червяк
ролик» б) «шестерня рейка», в) «ивт-шариковая тайка—зубчатая рейка —

21 Опишите устройство и принцип работы гидравлического усилителя ру

левого управления

22 Опишите устройство и принцип работы электрического усилителя ру

левого управления

2 3 Определите назначение и состав рулевого привода

2 4 Опишите устройство и принцип работы рулевого привода
25	Перечислите неисправности рулевого управления

26	Какие работы выполняются при ТО рулевого управления?

27	Как производится проверка люфта рулевого колеса и люфтов в деталях
рулевого привода?

28	Определите виды тормозных систем

29	Опишите общее устройство и принцип действия гидравлической тор
мозной системы

30	Опишите устройство и принцип действия а) главного тормозного ци
линдра и вакуумного усилителя, 6) колесных тормозных механизмов ти
дравлической тормозной системы, в) АБС гидравлической тормозной си

стемы

31	Опишите общее устройство и принцип действия пневматической тер
мозной системы

32	Опишите устройство и принцип действия а) компрессора и тормозного
крана пневматической тормозной одсгемы, б) колесных тормозных меха
низмов пневматической тормозной системы, в) моторного, горнего тормо
зев и ретардера

33	Перечислите неисправности тормозной системы.

34	Какие работы выполняются при ТО тормозной системы?

35	Как производится замена тормозной жидкости

36	Что такое централизованное регулирование давления воздуха в шинах
колес?

37	Опишите устройство и принцип действия а) стеклоочистителя б) сте
клоомывателя, в) механизма подъема кузова автомобиля-самосвала г) ко
робки отбора модности, д) систем вентиляции, отопления и кондицисни
рования е) механизме® управления автомобилем, ж) лебедки з)мжанизма
опускания и подъема запаснсго колеса грузе®ого автомобиля
6 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

61 Техническое обслуживание

В процессе эксплуатации автомобиля его техническое состо-
яние ухудшается, что может привести к частичной или полной
потере работоспособности Существует три способа обеспечения
работоспособности автомобилей в процессе их эксплуатации

•	поддержание работоспособности путем плановых преду-
предительных воздействий, называемое техническим облужива-
нием,

•	восстановление работоспособности после наступления от-
каза, называемое ремонтом.

•	комбинация первого и второго способа.

Ремонт предназначен для восстановления и поддержания ра-
ботоспособности механизма, узла, агрегата и автомобиля в целом,
устранения отказов и неисправностей, возникающих при работе
или выявленных при ТО и диагностировании. Как правило, ре-
монт выполняется по потребности при достижении узлом, агре-
гатом предельного состояния и включает контрольно диагнос
тические, разборочные, сборочные, регулировочные, слесарные,
сварочные работы

Техническое обслуживание является профилактическим ме
роприятием, имеющим целью предупреждение и отдаление мо
мента достижения автомобилем и его элементами предельного
состояния, т е отказов и неиспрашостей Эта цель достигает
ся предупреждением отказа за счет контроля и доведения па
раметров агрегата, узла автомобиля до номинальных значений
или близких к ним и снижения темпов изнашивания после ТО
По такому принципу производится ТО большинства регулиру
емых механизмов тормозной системы, клапанного механизма,
424
приборов электрооборудования и др Уменьшение ресурса про
исходит из за старения, загрязнения и выдавливания смазочного
материала, поэтому замена или пополнение маслами агрегатов
входит в состав ТО К ТО относятся также работы, проводимые
для обеспечения доступности механизмов и улучшения условий
труда исполнителей по ТО — уборочно моечные работы

В нашей стране ТО и ремонт автомобилей так же, как и дру
гих машин и механизмов (сельскохозяйственные машины, стан
ки, транспортные средства и др), производятся на плановой
основе, представляющей собой систему ТО и ремонта, которая
состоит из комплекса взаимосвязанных положений и норм, оп
ределяющих порядок проведения работ по ТО и ремонту с целью
обеспечения заданных показателей качества автомобилей в про-
дессе эксплуатации Эти положения и нормы определены тех-
ническим нормативным правовым актом «Технический кодекс
установившейся практики ТКП 248-2010(02190) Техническое об-
служивание и ремонт автотранспортных средств Нормы и пра-
вила проведения».

Согласно принятому в Республике Беларусь кодексу в зави-
симости от периодичности, трудоемкости и перечня работ ТО
подразделяется на следующие виды

•	ежедневное техническое обслуживание (ЕО),

•	техническое обслуживание после обкатки (ТО-ЮОО,
ТО-2000),

•	первое техническое обслуживание (ТО-1),

•	второе техническое обслуживание (ТО-2),

•	сезонное техническое обслуживание (СО)

Изменение видов ТО допускается на основании рекоменда-
ций сервисных книжек изготовителей АТС

Все виды ТО АТС должны выполняться по полному перечню
работ, предусмотренному соответствующими техническими норма
тивными правовыми актами и техническим диагностированием

Задача ЕО заключается в том, чтобы поддерживать автомо
биль в надлежащем внешнем виде, отслеживать его заправку то
пливом, маслом, иными расходными материалами, а также кон
тролировать обеспечение безопасности дорожного движения

ЕО выполняется ежедневно и включает

•	контрольные работы контроль технического состояния
деталей, аппаратов, узлов и агрегатов, обеспечивающих работо
способность АТС, безопасность дорожного движения, пожаробе
□опасность, контроль АТС в делом,

•	уборочно моечные работы;

•	смазочные, очистительные и заправочные работы

ЕО выполняют перед выездом автомобиля на линию и после
работы на линии

ТО 1000, ТО 2000 выполняется в соответствии с руковод
ством по эксплуатации изготовителя автомобиля для устранения
дефектов после обкатки автомобиля.

ТО 1, ТО 2 предназначены для выявления и предупрежде
ния отказов и неисправностей, снижения интенсивности изна
пшвания деталей путем своевременного выполнения работ об
служивания в установленном объеме. Периодичность (пробег
до ТО) ТО-1, ТО-2, перечень работ устанавливаются изготовите-
лем и указываются в руководстве по эксплуатации АТС

В состав работ по ТО-ЮОО, ТО-2000, ТО-1 и ТО-2 АТС входят

•	очистные работы.

•	техническое диагностирование перед выполнением ТО,

•	осмотр и контроль технического состояния деталей, аппа-
ратов, узлов, агрегатов и АТС в целом,

•	контроль крепежных соединений деталей, аппаратов, узлов
и агрегатов,

•	крепежные работы;

•	регулировка аппаратов, узлов, агрегатов и систем,

•	смазочные работы.

•	контроль качества выполнения ТО

Во время проведения технического диагностирования авто
мобиля своевременно выявляются дефекты механизмов и агре
гатов

СО имеет целью подготовку АТС к работе в весенне летний
или осенне зимний периоды эксплуатации СО проводится два
раза в тод Как правило СО совмещают с ТО 2 с соответствую
щим увеличением его плановой трудоемкости на 20 % от трудо
емкости ТО 2 (для автобусов при подготовке к осенне зимней
эксплуатации — 30 %).

В состав работ по СО АТС входят

•	проверка герметичности систем охлаждения двигателя,
отопления и вентиляции салона,

•	отключение или подключение системы отопления,
426
•	доведение плотности электролита АКБ до необходимых
параметров, зарядка батарей,

•	проверка герметичности кузова и утепления кабины води
теля (при переходе к осенне-зимнему сезону),

•	подготовка аппаратов пневмосистемы к наступающему се
зону эксплуатации,

•	проверка состояния системы пожаротушения,

•	проверка герметичности и крепления модуляторов АБС
и ASR (противобуксовочной) систем,

•	подготовка системы питания, системы охлаждения, элек
трооборудоваиия

Понятие о техническом диагностировании

Техническое диагностирование — процесс определения техни-
ческого состояния объекта диагностирования с требуемой точ-
ностью

Результатом диагностирования является диагноз - заключе-
ние о техническом состоянии объекта с указанием при необхо-
димости места, вида и причины дефекта Важнейшее требование
к диагностированию - возможность оценки состояния объекта
без его разборки Основными задачами диагностики примени-
тельно к автомобилям являются

•	выявление автомобилей (из числа эксплуатируемых), тех-
ническое состояние которых не соответствует требованиям безо-
пасности движения и охраны окружающей среды,

•	определение неисправностей, для устранения которых
необходимы регулировочные либо ремонтные работы Если
для устранения неисправности требуются большие затраты рабо-
чего времени, то такие работы выполняются перед ТО,

•	выявление или уточнение перед текущим ремонтом при
чин отказа или неисправности,

•	контроль качества ТО и текущего ремонта,

•	прогнозирование ресурса исправной работы узлов, агрега
тов и автомобилей в целом,

•	сбор, обработка и выдача информации, необходимой для
управления производством работ,

•	установление в отдельных случаях технического состоя
ния автомобиля, в котором он находился в прошлом, например
перед аварией (техническая генетика).
Водительской инструмент и правила его использования

Во время эксплуатации автомобиля могут произойти разно
образные поломки, устранение которых возможно только с при
менением инструмента Поэтому в каждом автомобиле рекомен
дуется иметь некоторый минимальный набор водительского ин
сгрумента (см рис), позволяющий провести мелкий ремонт

Набор
водительского
инструмента

В комплект инструмента водителя вхо
дят домкрат гидравлический, щупы, клю
чи накидные, отвертки, ключи, ключи тор
новые, молоток, бородок, лопатка вороток,
пассатижи и кусачки, зубило, ключ развод
ной, сумка инструментальная большая в сбо-
ре, плоскогубцы, ключ ступичный, ключ
торцовый таек колес, аптечка медицинская
в сборе, шланг для прокачки гидросистемы,
шприц, насадка к шприцу, баллонный (ко-
лесный) ключ

Все эти инструменты необходимы для
выполнения различных ремонтных работ и
их нужно подбирать в зависимости от мар-

ки и модели автомобиля Но минимальный набор инструментов
подходит практически для всех автомобилей.

Обслуживание и ремонт автомобилей должны производить-

ся исправным и соответствующим своему назначению инстру-
ментом и приспособлениями. Не разрешается применять сильно

изношенные или распиленные гаечные ключи и другие инстру-
менты с неисправной или неправильно заправленной частью, со
сломанными или неплотно насаженными ручками

Для увеличения плеча гаечных ключей нельзя использо
вать какие либо рычаги (трубы, ключи и др) Запрещается
отвертывать и завертывать гайки и болты при помощи зубила
и молотка или ударами молотка по ключу Перед пользованием
электрическим инструментом (гайковерты, дрели и др) необхо

димо проверить надежность заземления его корпуса

62 Нормы расхода топлива и смазочных материалов

Норма расхода топлив зависит от конструкции автомоби
ля, его агрегатов и систем, категории, типа и назначения авто
428
мобильного подвижного состава (легковые, автобусы, грузовые
и др), от вида используемых топлив, учитывает массу автомоби
ля в снаряженном состоянии, типизированный маршрут и режим
движения в условиях эксплуатации в пределах «Правил дорож
ного движения» Базовая норма расхода топлива устанавливается
соответствующими постановлениями правительства Республики
Беларусь для каждой модели АТС. В зависимости от погодных
условий, характера местности, состояния дорог, условий работы
нормы для АТС могут быть увеличены или снижены

Для автомобилей общего назначения установлены следую
щие виды норм

•	базовая норма в литрах на 100 км (л/100 км) пробега АТС
в снаряженном состоянии,

•	транспортная норма в литрах на 100 км (л/100 км) пробега
при проведении транспортной работы.

•	норма самосвала, где учитывается снаряженная масса и
нормируемая загрузка самосвала (с коэффициентом 0,5),

•	транспортная норма в литрах на 100 тонно-километров
(л/100 ткм) при проведении транспортной работы грузового ав-
томобиля учитывается дополнительный к базовой норме расход
топлива при движении автомобиля с грузом, автопоезда с прице-
пом или полуприцепом без груза и с грузом или с использованием
установленных ранее коэффициентов на каждую тонну перево-
зимого груза, массы прицела или полуприцепа до 1,3 л/100 км
и до 2,0 л/100 км для автомобилей, соответственно, с дизельны-
ми и бензиновыми двигателями, - или с использованием точных
расчетов, выполняемых по специальной программе-методике
непосредственно для каждой конкретной марки, модификации
и типа АТС Транспортная работа определяется умножением веса
перевезенного груза на пробег с грузом.

Марки масел и смазок, применяемых для автомобилей, и их
расход принимают по индивидуальным нормам для конкретного
автомобиля согласно рекомендациям производителя

Пример расчета расхода топлива. Автомобиль МАЗ 5432 с по
луприцепом МАЗ 5205 выполнил 1520 ткм грузооборота при про
беге 250 км по загородной дороге с усовершенствованным по
крытием в удовлетворительном состоянии

Исходные данные

•	линейная норма расхода топлива для автомобиля МАЗ 5432
с полуприцепом МАЗ 5205 составляет 37,5 л/100 км,
•	снижение за работу на загородной дороге с усовершенсгво
ванным покрытием в удовлетворительном состоянии 15 %,

•	норма расхода дизельного топлива на грузооборот состав
ляет 1,3 л/100 ткм

Нормируемый расход топлива Q в л составит

G = f— 37,5 + ^^ 1,з1(1 —0,15) = 99,67 (л)

Ц00	100	/	' у '

6 3 Путевой лист

Для накопления и систематизации информации о показа-
телях работы автомобиля и водителей, осуществления расчетов
за перевозки и формирования статистической отчетности пред-
назначен путевой лист (прил. 1) Путевой лист должен содержать
следующие сведения

•	период действия путевого листа;

•	наименование (фамилия, собственное имя, отчество (если
таковое имеется) перевозчика (штамп (печать) перевозчика),

•	марку и регистрационный знак автомобиля,

•	данные о водителе, отметки о прохождении водителем ме-
дицинского осмотра;

•	отметки о техническом состоянии автомобиля,

•	данные о показаниях спидометра и времени выезда (воз-
вращения) автомобиля.

•	данные о движении топливно-смазочных материалов,

•	отметки водителя и уполномоченных лиц перевозчика,
удостоверяющие прием и сдачу автомобиля,

•	иные отметки уполномоченных лиц перевозчика, оформ
ляющих путевой лист

Путевой лист оформляется водителю на один рабочий день
при условии сдачи путевого листа за предыдущий день работы
На более длительный срок путевой лист оформляется только
в случае выполнения междутородных и международных перево
зок сроком более суток Заказчиком автомобильной перевозки
(грузоотправителем) в соответствующих графах раздела «Выло
лнение задания» путевого листа указываются сведения о рабо
те автомобиля, которые заверяются подписью уполномоченного
лица и скрепляются штампом (печатью).
При оплате заказчиком автомобильной перевозки стоимости
перевозки груза по повременным тарифам помимо путевого ли
ста заполняется талон к путевому листу (прил 2) Талон оформ
ляется в двух экземплярах: один для заказчика, второй для пере
возчика Экземпляр талона для заказчика передается заказчику
автомобильной перевозки и является основанием для расчетов
за оказанные транспортные услуги. Экземпляр талона для пе
ревозчика прилагается к путевому листу В случае выполнения
перевозок несколькими заказчиками автомобильных перевозок
талон заполняется отдельно для каждого из них

64 Характеристики основных
показателей работы автомобиля

Технико-эксплуатационные показатели работы АТС характе-
ризуют техническую готовность подвижного состава, выпуск его
на линию и использование на перевозках, продолжительность
его работы

Они необходимы для планирования и анализа работы ав-
тотранспортного предприятия, учета работы подвижного соста-
ва, отчетности и оценки деятельности предприятия Следующие
показатели являются основными

•	производительность автомобиля - количество перевезенно-
го груза в тоннах или количество выполненных тонно-киломе-
тров в единицу времени;

•	обилий пробег - расстояние в километрах, проходимое ав-
томобилем Общий пробег грузового автомобиля складывается
из пробега с грузом, пробега без груза и нулевого пробега,

•	нулевой пробег автомобиля — пробег из автотранспорте
го предприятия в пункт первой погрузки и из пункта послед
ней разгрузки на автотранспортное предприятие, а также заезды
на заправку топливом, ТО и текущий ремонт,

•	коэффициент использования пробега определяется делением
пробега с грузом или пассажирами на общий пробег Для гру
зовых автомобилей этот коэффициент зависит от размещения по
грузочно разгрузочных пунктов и организации работы на линии,

•	техническая скорость движения автомобиля определяется
делением пробега автомобиля в километрах за данный период
на время движения в часах Она зависит

—	от динамических свойств автомобиля.
— типа, профиля и плана дороги, состояния дорожного по
крытия,

— интенсивности движения на дорогах, частоты и продол
жителыюсти остановок в пути (у светофоров, на перекрестках
и железнодорожных переездах), ограничения скоростей движе
ния по дорогам,

— приемов вождения автомобиля, опытности водителя и его
состояния,

— конструкции и технического состояния тормозной
системы, рулевого управления, приборов сигнализации, освеще
ния и др,

•	эксплуатационная скорость движения автомобиля опреде-
ляется делением пробега автомобиля в километрах на время пре-
бывания автомобиля в наряде. Эта скорость тем выше, чем выше
техническая скорость и чем меньше простои на линии.

•	коэффициент статического использования грузоподъемности
равен отношению количества перевезенного груза к количеству
груза, которое может быть перевезено при полном использовании
грузоподъемности автомобиля (автопоезда)

В практике применяют коэффициент динамического исполь-
зования грузоподъемности, определяя его делением фактическо-
го количества тонно-километров на количество тонно-киломе-
тров, возможное при полном использовании грузоподъемности
автомобиля

Коэффициент использования грузоподъемности может быть
повышен путем правильного подбора автомобилей для перевоз-
ки соответствующих грузе®, приспособления кузова к роду гру-
за (например, наращивание бортов при перевозке легковесных
грузов), приспособления тары и упаковки к условиям перевозки,
группировки сборных и мелких грузов в партии

Контрольные вопросы и зола ни я

1	Определите назначение ТО и сто виды.

2	Объясните назначение ремонта

3	Что означает понятие «техническое диагностирование»?

4	Что входит в комплектводительского инструмента?

5	Как рассчитывается раоссд тсплива для грузовых автомобилей?

6	Как учитывается расход масла для грузовых автомобилей?
7	Что содержит путевой лист'1

8	Что содержит талсн заказчика?

9	Что означает прсисьодителыюсть автомобиля? Для чего она предназна

11 Как определяются коэффициенты использования грузоподъемности'1
7 ПРАВИЛА ОХРАНЫ ТР>ДА И ПСЖАРНОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ

7.1 Требования правил охраны труда

Участие водителей, работников других специальностей в ТО
и ремонте подвижного состава допускается при соответствии
их квалификации и квалификационной характеристики выпо-
лняемых работ В противном случае привлечение работников
к этим работам возможно только после профессионального обу-
чения В связи с изменением условий труда с работниками обяза-
тельно проводится инструктаж по охране труда на рабочем месте

ТО и ремонт автомобилей производятся в специально отве-
денных местах (постах), оснащенных необходимыми приборами
и приспособлениями, инвентарем, оборудованием и инструмен-
том, в том числе специализированным, предусмотренными опре-
деленным видом работ.

На посты ТО и ремонта автомобили должны подаваться чи-
стыми и в сухом состоянии Постановка автомобилей на посты
ТО и ремонта осуществляется под руководством мастера или на
чальника участка Не допускается въезжать в помещения стоян
ки, ТО и ремонта на автомобиле, габариты которого превышают
указанные над въездными воротами

Автомобиль, установленный на напольный пост ТО и ремон
та, необходимо надежно закрепить путем установки не менее двух
упоров под колеса, затормозить стояночным тормозом, при этом
рычаг КПП должен быть установлен в нейтральное положение
На автомобилях с бензиновыми двигателями следует выключить
зажигание, а на автомобилях с дизельными двигателями пере
крыть подачу топлива Во всех случаях кнопка массы автомобиля
должна быта, выключена
На рулевое колесо должна бьпъ вывешена табличка с над
лисью «Двигатель не запускать! Работают люди1» На автомо
билях, имеющих дублирующее устройство для пуска двигателя,
аналогичная табличка должна вывешиваться у этого устройства

Перемещение автомобилей с помощью подъемников необ
ходимо производить в соответствии с требованиями паспор
тов инструкций подъемников. При обслуживании автомобиля
на подъемнике на пульте управления подъемником должна быть
вывешена табличка с надписью «Не трогать — под автомобилем
работают люди1-

Перед вывешиванием подвижного состава с помощью грузо
подъемных машин и механизмов все другие работы на нем до-
лжны быть прекращены, а исполнители этих работ должны быть
удалены на безопасное расстояние.

В рабочем или поднятом положении плунжер гидравли-
ческого подъемника должен надежно фиксироваться упором
или штангой, гарантирующими невозможность самопроизволь-
ного опускания подъемника

Посты ТО на поточных линиях с принудительным передви-
жением автомобилей должны быть оборудованы

• сигнализацией (световой, звуковой), предупреждающей ра-
ботающих на линии обслуживания о начале передвижения авто-
мобиля с поста на пост;

 устройством, обеспечивающим остановку передвижения
с любого поста

Передвижение автомобилей с поста на пост разрешается
только после получения сигналов со всех постов об окончании
работы и подачи на все посты сигнала, предупреждающего о на-

чале передвижения

При работе с высоко расположенными деталями или агрега
тами автомобилей следует применять устойчивые специальные
подставки

Не допускается пуск двигателя автомобиля на постах ТО
и ремонта ремонтным рабочим, кроме водителя перегонщика,
а также бригадира или слесаря, назначаемых приказом по орта
низации и инструктируемых каждый квартал

Рабочие, производящие ТО и ремонт автомобилей, должны
обеспечиваться соответствующими исправными инструмента
ми и приспособлениями При необходимости выполнения работ
под автомобилем, находящимся вне осмотровой канавы, подъем
ника, эстакады, рабочие должны обеспечиваться лежаками Ра
ботать лежа на полу или земле без лежака не допускается

При вывешивании части автомобиля, прицепа, полуприце
па подъемными механизмами (домкратами, талями и др), кроме
стационарных, необходимо вначале подставить под неподнимае
мые колеса противооткатные упоры, вывесить автомобиль, под
ставить под вывешенную часть козелки и опустить на них авто
мобиль Перед вывешиванием задней оси расцепленного двухос
ного прицепа необходимо его поворотный круг зафиксировать
стопорным устройствам

Не допускается

•	выполнять работы на автомобиле, прицепе, полуприце-
пе, вывешенном только на одних подъемных механизмах, кро-
ме специальных разработанных подъемников, обеспечивающих
безопасность их эксплуатации без дополнительных подставок,
при соблюдении требований, изложенных в инструкциях по экс-
плуатации этих подъемников,

•	находиться в осмотровой канаве, под эстакадой при пере-
мещении по ним обслуживаемых АТС,

•	подкладывать под вывешенный автомобиль, прицеп, по-
луприцеп вместо козелков диски колес, кирпичи и прочие слу-
чайные предметы,

•	снимать и ставить рессоры на автомобилях, прицепах, по-
луприцепах всех конструкций и типов без предварительной их
разгрузки от массы кузова путем вывешивания кузова с уста-
новкой козелков под него или раму автомобиля,

•	проводить ТО и ремонт автомобиля при работающем дви-
гателе, за исключением отдельных видов работ, технология про
ведения которых требует пуска двигателя,

•	поднимать или вывешивать автомобиль за буксирные
приспособления, крюки путем захвата за них тросами, цепью
или крюком подъемного механизма,

•	снимать, устанавливать и транспортировать агрегаты
при зачаливании их тросами или канатами,

•	поднимать, даже кратковременно, грузы массой более чем
это указано на табличке данного подъемного механизма,

•	поднимать груз при косом натяжении троса или цепей,

•	работать на неисправном оборудовании, а также с йене
правными инструментами и приспособлениями,
•	самому производить устранение неисправностей оборудо
вания,

•	оставлять инструмент и детали на краях осмотровой канавы

Ремонт, замена подъемного механизма кузова автомобиля са
мосвала, самосвального прицепа или долив в него масла должны
производиться после установки под поднятый кузов специально
го дополнительного упора, исключающего возможность падения
или самопроизвольного опускания кузова.

При ремонте и обслуживании автобусов и грузовых автомо
бил ей рабочие должны быть обеспечены подмостями или лестни
цами стремянками Применять приставные лестницы не разре
шается

Подмости должны быть устойчивыми и иметь поручни и ле-
стницу Металлические опоры подмостей должны быть надежно
связаны между собой Доски настила подмостей должны быть
уложены без зазоров и надежно закреплены Концы досок долж-
ны находиться на опорах Толщина досок подмостей должна быть
не менее 40 мм

Переносные лестницы-стремянки должны иметь врезные
ступеньки шириной не менее 150 мм Не допускается применять
лестницы с набивными ступеньками Лестница-стремянка долж-
на быть такой длины, чтобы рабочий мог работать со ступеньки,
отстоящей от верхнего конца лестницы не менее чем на один
метр Нижние концы лестницы должны иметь наконечники,
препятствующие ее скольжению.

Убирать рабочее место от пыли, опилок, стружки, мелких
металлических обрезков разрешается только щеткой Не допуска
ется сдувать пыль, опилки, стружку, мелкие обрезки сжатым
воздухом

При работе на поворотном стенде (опрокидывателе) необ
ходимо предварительно надежно укрепить автомобиль на нем,
слить топливо из топливных баков и жидкость из системы ох
лаждения, плотно закрыть маслозаливную горловину двигателя
и снять аккумуляторную батарею, все незакрепленные предметы
из кузова, кабины и салона следует удалить

Для снятия и установки деталей, узлов и агрегатов массой
15 кг и более необходимо пользоваться подъемными транспорт
ными механизмами, оборудованными специальными приспосо
блениями (захватами)
Тележки для транспортирования должны иметь стойки
и упоры, предохраняющие агрегаты от падения и самопроизволь
кого перемещения по платформе.

Перед снятием узлов и агрегатов, связанных с системами пи
таиия, охлаждения и смазки автомобиля, когда возможно выте
канне жидкости, необходимо сначала слить из них топливо, мае
ло и охлаждающую жидкость в специальную тару, не допуская
их проливания

При прекращении подачи электрической энергии или
перерыве в работе электроинструмент должен быть отсоединен
от электрической сети

Автомобили-цистерны для перевозки легковоспламеняю
щихся, взрывоопасных, токсичных и тому подобных грузов, а
также резервуары для их хранения перед ремонтом необходимо
полностью очистить от остатков вышеуказанных продуктов

72 СПасность отравления отработаеимми газами, топливом
и другими эксплуатационными жидкостями

При работе двигателей выделяются ОГ, в составе которых
имеются токсичные компоненты (оксид углерода, углеводород
и оксиды азота), отравляющие организм человека При отсут-
ствии или недостаточной вентиляции наступает хроническое
отравление этими компонентами, особенно оксидом углерода
Отравленный жалуется на головную боль, бессонницу и голово-
кружение, сердцебиение и тошноту При вдыхании ОГ появляется
жжение в глазах, слезотечение, чувство царапания в горле и ка-
шель Нельзя работать в помещении, где неисправна или недо
сгаточна вентиляция При отравлении ОГ пострадавшего необ
ходимо вывести на свежий воздух и дать понюхать нашатырный
спирт В случае отравления необходимо вызвать врача и до его
прибытия делать искусственное дыхание.

Нормирование выбросов токсичных веществ для автомоби
лей, находящихся в эксплуатации, производится только на режи
мах холостого хода и разгона двигателя. В Республике Беларусь
для автомобилей с искровым зажиганием в настоящее время при
менятся стандарт СТБ 2170-2011 «Транспортные средства, осна
щенные двигателями с принудительным зажиганием Выбросы
загрязняющих веществ в отработавших тазах» При этом норми
438
руется выброс углекислого газа и улеводородов, в зависимости
от экологического класса автомобиля.

Для автомобилей с дизельными двигателями в Республике
Беларусь действует стандарт СТБ 2169 2011 «Транспортные сред
ства, оснащенные двигателями с воспламенением от сжатия
Дымность отработавших газов. Нормы и методы измерения»
Нормируемым параметром дымности в зависимости от эколо
гического класса автомобиля является натуральный показатель
ослабления светового потока KL (дымность)

Проверка на токсичность проводится при прохождении
Гостехосмотра

При работе с топливом и другими эксплуатационными жид
костями следует соблюдать следующие меры безопасности

•	не засасывать жидкости ртом, использовать для этих целей
насос или резиновый шланг с грушей;

•	во время работы с жидкостями не курить и не принимать
пищу,

•	по окончании работ с жидкостями тщательно вымьпь руки
с мылом,

•	при попадании жидкости на одежду ее необходимо снять
и выстирать,

•	осуществлять специальную подготовку и инструктаж лич-
ного состава,

•	проводить предварительные и периодические медицин-
ские осмотры лиц, имеющих контакт с ядовитыми технически-
ми жидкостями

73 Инструктажи по охране труда

По характеру и времени проведения инструктажи по охране
труда подразделяются

•	на вводный цель проведения — ознакомить работника
со спецификой работы организации и общими требованиями
по охране труда,

•	первичный на рабочем месте,

•	повторный,

•	внеплановый,

•	целевой

Вводный инструктаж по охране труда проводится

•	со всеми работниками при приеме их на постоянную
или временную работу в организацию.
•	с работниками других организаций, в том числе коман
дированными, при участии их в производственном процессе
или выполнении работ на территории организации,

•	учащимися, проходящими производственную практику

Первичный инструктаж по охране труда на рабочем месте
проводится

•	с принятыми на работу,

•	переведенными из одного подразделения в другое или с од
ного объекта на другой,

•	участвующими в производственном процессе, привлечен
ными к работам (оказанию услуг) в организации или выполняю
щими работы (оказывающими услути) по заданию организации
(по заклиненному с организацией договору),

•	работниками других организаций, в том числе коман-
дированными, при участии их в производственном процессе
или выполнении работ на территории организации

Первичный инструктаж на рабочем месте проводится индиви-
дуально с практическим показом безопасных приемов и методов
труда Допускается проводить его с группой лиц, обслуживающих
однотипное оборудование, и в пределах общего рабочего места

Программа первичного инструктажа на рабочем месте со-
ставляется с учетом особенностей производства (выполняемых
работ, оказываемых услут) и требований нормативных правовых
актов по охране труда или по инструкциям по охране труда
для профессий и (или) видов работ (услуг), которые утверждают-
ся руководителем организации

Повторный инструктаж по охране труда проводится с работ-
никами не реже одного раза в шесть месяцев.

Программа повторного инструктажа основана на программе
первичного инструктажа на рабочем месте или осуществляется
по инструкциям по охране труда для профессий и (или) отдель
ных видов работ (услуг). Сокращение объема повторного ин
сгруктажа не предусмотрено

Внеплановый инструктаж по охране труда проводится

•	при принятии новых нормативных правовых актов, в том
числе технических и локальных, содержащих требования по охра
не труда, или внесении изменений и дополнений к ним,

•	изменении технологического процесса, замене или модер
низации оборудования, приборов и инструмента, сырья, мате
риалов и других факторов, влияющих на безопасность труда,
•	нарушении работающими нормативных правовых актов,
в том числе технических и локальных, содержащих требования
по охране труда, которое привело или могло привести к аварии,
несчастному случаю на производстве и другим тяжелым послед
ствиям,

•	перерывах в работе по профессии (в должности) более ше
сти месяцев,

•	поступлении информации об авариях и несчастных случа
ях, происшедших в однопрофильных организациях,

•	по требованию представителей органов, уполномоченных
на осуществление контроля (надзора), вышестоящих государ
ственных органов или государственных организаций, должност-
ного лица организации, на которого возложены обязанности
по организации охраны труда, при нарушении нормативных пра-
вовых актов, в том числе технических и локальных, по охране
труда

Внеплановый инструктаж проводится индивидуально
или с группой лиц, работающих по одной профессии (долж-
ности), выполняющих один вид работ (услуг).

Целевой инструктаж по охране труда проводится

•	при выполнении разовых работ, не связанных с прямыми
обязанностями по специальности (погрузка, разгрузка, уборка
территории и др); при ликвидации последствий аварий, сти-
хийных бедствий и катастроф.

•	производстве работ, на которые оформляется наряд-допуск,

•	проведении экскурсий в организации.

74 Сбиуе требования покорной безопасности при техническом
обслуживании и ремонте автомобилей

Территории автотранспортных организаций должны быть
ограждены сплошным прочным забором, в котором устроены
специальные пожарные проезды и выезды (ворота)

Для каждой стоянки автомобилей должен быть разработан
и утвержден руководством плац расстановки и эвакуации авто
мобилей в случае пожара с описанием порядка и очередности
эвакуации В этом плане должно быть предусмотрено дежурство
водителей в межсменное время, в выходные дни, а также опреде
лен порядок хранения ключей зажигания.
На площадках открытого хранения автомобилей при количе
стве их более 200 в одной группе противопожарный разрыв меж
ду группами автомобилей должен быть не менее 20 м Разрывы
до производственных зданий принимаются равными от 15 до 20 м
в зависимости от степени огнестойкости зданий, а до зданий,
где проводят ТО автомобилей, — не менее 10 м Между авто
мобилями и забором должен оставаться разрыв не менее 2 м
Если стоянка автомобилей организована в закрытом помещении,
то оно должно быть оборудовано в соответствии с требованиями
по обеспечению пожарной безопасности

Заливные горловины топливных баков автомобилей должны
быть закрыты При наличии течи в топливном баке ставить авто-
мобиль на стоянку до слива топлива не разрешается

На открытых стоянках автомобили необходимо размещать
так, чтобы между ними оставались разрывы, обеспечивающие их
сохранность в случае пожара Неисправные автомобили и при-
цепы, ожидающие ремонта или списания, хранят отдельно, изо-
лированно от исправных автомобилей Автомобили-цистерны,
перевозящие легковоспламеняющиеся вещества, хранят только
отдельно от других автомобилей (в отдельном наземном здании)

Территорию стоянки нельзя загромождать предметами, ко-
торые могут помешать рассредоточению автомобилей в случае
пожара Против запасных ворот должны стоять только исправ-
ные автомобили, готовые к немедленному выезду

На стоянках автомобилей во избежание пожара не разре-
шается курить, работать с открытым огнем и хранить горючие
и легковоспламеняющиеся материалы. Нельзя разогревать холод-
ные двигатели, картеры КПП и редукторы мостов, топливные
баки дизельных двигателей и другие узлы автомобилей открытым
огнем, оставлять в автомобиле промасленные обтирочные концы
и спецодежду по окончании работы, а также оставлять автомо
биль с включенным зажиганием.

В помещениях для хранения автомобилей нельзя курить,
пользоваться открытым огнем, переносными кузнечными горна
ми, паяльными лампами, сварочными аппаратами, хранить бен
зин, дизельное топливо, баллоны с газом (за исключением топли
ва в баках и газа в баллонах, смонтированных на автомобилях),
хранить тару из под легковоспламеняющихся и горючих жидко
сгей Нельзя оставлять на местах стоянки груженые автомобили
442
Заправлять, автомобили топливом можно только на спе
циалыю оборудованных заправочных пунктах При организации
временных стоянок автомобилей в полевых и лесных условиях
во избежание пожаров рекометдуется очищать площадки стоянок
от сухой травы, стерни и валежника, вспахивать вокруг полосу
шириной в 1 м и располагать стоянки не ближе 100 м от построек,
стогов соломы, токов, хлеба на корню, лесоразработок Места сто
янки автомобилей должны быть обеспечены буксирными тросами
и штангами из расчета один трос (штанга) на 10 автомобилей

Топливо и смазочные материалы для автомобилей необходи
мо хранить на очищенных от растительности земляных площад
кахна расстоянии не менее 100 м от лесоразработок, мест уборки
и обмолота хлебов, стогов сена и соломы, хлеба на корню, стоя-
нок автомобилей и тракторов и не менее 50 м от трудносгораемых
и сгораемых построек Площадки следует опахивать полосой ши-
риной не менее 1 м

Согласно требованиям по обеспечению пожарной безопас-
ности необходимо создавать на производстве специальные ме-
ста для курения Рекомендовано выделять для них видные ме-
ста, оборудовать урной для окурков, средствами пожаротушения
В таких местах должно быть объявление «Место для курения»
или «Курить только здесь» Во всех других помещениях должны
быть повешены объявления типа «Не курить!»

Для создания повышенной пожаробезопасности ванны с лег-
ко воспламеняющимися веществами для мойки деталей жела-
тельно располагать в отдельном помещении с индивидуальной
вентиляцией На время перерывов ванны следует закрывать
плотными крышками, а после окончания работы запирать Де-
тали после мойки легко восплэменящимися веществами следует
просушивать и протирать на столах, обитых железом, или в су
шильных шкафах Частой причиной пожара в производственном
помещении является неправильное и не по назначению примене
ние бензина и керосина, например стирка спецодежды в бензине
Спецодежду следует очищать только в специальных химчистках
или прачечных

Нельзя применять жидкое топливо и керосин для отмыва
ния полов и стен помещений и канав, так как при этом образует
ся большое количество легковоспламеняющихся паров

Следует отключить АКБ автомобилей, находящихся в ТО 2,
а также в длительном (более одной рабочей смены) ремонте
Промасленные обтирочные материалы и промасленная
грязная спецодежда способны при определенных условиях само
возгораться Поэтому эти материалы собирают в стальные ящики
с плотными крышками, а в конце смены выносят из помещения
и либо уничтожают вместе с другими отходами, либо вывозят
на специальные свалки и сжигают Спецодежда между сменами
должна храниться в расправленном виде, а главное, ее надо сво
евременно очищать

У телефонов на видных местах должны быть вывешены таб
лички с указанием номеров телефонов пожарных команд

Цистерны и баки для хранения жидкого топлива должны
быть оборудованы огневыми предохранителями и заземлены

При заливке топлива в резервуары из автоцистерны необхо-
димо принимать следующие меры безопасности

•	выключить двигатель автомобиля.

•	заземлить цистерну или бак цепочкой через автомобиль,

•	проверить плотность соединения сливного шланга с цис-
терной и с приемным патрубком,

•	если на станции есть гравийный предохранитель, то сле-
дует открыть краник предохранителя на его перепускной трубе,

•	все подтекания немедленно устранить, а пролитое топливо
засыпать песком и удалить.

Для хранения каждого вида жидкостей в металлической таре
массой более 30 т выделяют помещение с несгораемыми глухими
стенами Меньшее количество жидкостей можно хранить в об-
щих помещениях Тару следует хранить отдельно

Крышки люков на резервуарах снабжают прокладками,
исключающими образование искр. Для сообщения с атмосферой
устанавливают дыхательные клапаны.

Нельзя закрывать отверстия металлических бочек деревян
ными пробками или тряпками, вынимать или отвинчивать проб
ки металлическими предметами, перекатывать бочки при помо
щи стальных ломов, от которых могут возникнуть искры

На складах легковоспламеняющихся и горючих жидкостей,
на площадках хранения порожней тары и в радиусе не менее 20 м
от них воспрещается выполнять работы, связанные с примене
нием открытого огня

Все наливные, спускные, вентиляционные отверстия баков
и цистерн для перевозки легковоспламеняющихся и горючих
444
жидкостей должны быть снабжены взрывобезопасными сетками
Цистерны должны иметь устройства для заземления во время
наполнения и слива

Автомобили, перевозящие легковоспламеняющиеся и горю
чие жидкости, снабжают двумя огнетушителями типа ОП 5, пе
ском и лопатой

Легковоспламеняющиеся материалы должны выдаваться со
складов в производство в количествах, удовлетворяющих су
точную потребность в них На местах потребления их хранят
в специально оборудованных запирающихся емкостях Разлитые
легковоспламеняющиеся жидкости следует немедленно посыпать
песком и убирать из помещения

Для предотвращения возникновения пожара на автомобиле
запрещается

•	применять для мойки двигателя бензин и другие легко-
воспламеняющиеся жидкости;

•	оставлять в кабине и на двигателе загрязненные маслом и
топливом использован ные обтирочные материалы (ветошьитому
подобное),

•	оставлять на двигателе и его картере скопление грязи и
масла,

•	курить в непосредственной близости от приборов системы
питания двигателя (в частности, от топливных баков),

•	пользоваться открытым огнем при определении и устране-
нии неисправностей механизмов.

При загорании автомобиля его необходимо немедленно уда-
лить из зоны стоянки и принять меры к тушению пламени
Для тушения пожара нужно применять густопенный или угле
кислотный огнетушитель, лесок или покрыть очаг пожара плот
ной материей В случае возникновения пожара, независимо
от принимаемых мер по его тушению, вызвать пожарных

Контрольные вопросы и ЭОАОНИЯ

1	Какие основные правила охраны труда должны соблюдаться при ТО и
ремонте автомобилей?

2	Какие меры безопасности следует соблюдать при работе с топливом и
другими эксплуатационными жидкостями?
3	На какие виды подразделяются инструктажи по охране труда? С кем и

когда они производятся?

4	Какие общие требования пожарной безопасности должны соблюдаться

при ТО и ремонте автомобилей?
ЛИТЕРАТУРА

Гладов, Г.И. Устройство автомобилей учеб / ГИ Гладов,
АМ Петренко 6-еизд., стер. М. : Академия, 2017 352 с
Кадисский, В.С. Автомобиль • учеб /ВС Кадисский, А И Маи-
зон, ГЕ Нагула М Транспорт, 1970 384 с.

Савич, Е.Л. Легковые автомобили • учеб /ЕЛ Савич 2-е изд,
перераб и доп М . ИНФРА-М , Минск : Новое Знание, 2023
758 с

Савич, Е.Л. Устройство автомобилей • учеб, пособие /ЕЛ Са-
вич, АС Гурский, Е.А Лагун 2-е изд., стер Минск РИПО,
2020 448 с

Савич, Е.Л. Техническая эксплуатация автомобилей учеб посо-
бие в 3 ч Ч 2 Методы и средства диагностики и технического
обслуживания автомобилей : учеб пособие /ЕЛ Савич Минск
Новое Знание . М ИНФРА-М, 2015. 364 с.

Савич, Е.Л. Технология обслуживания транспортных средств
учеб пособие / ЕЛ Савич, АС. Гурский, Е.А Лагун Минск
РИПО, 2021 539 с

Тихонович, А.М. Устройство автомобилей учеб / АМ Тихоне
вич, КВ Буйкус 2 еизд., стер Минск РИПО, 2022 303 с
ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1
Окончание прил 1

Приложение 2
ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений ................... 3

Введение	......... 4

1. Общее устройство в механизмы двигателей

11	Классификация автомобилей категории «В» и «С»	7

12	Общее устройство автомобиля..................... 13

1 3 Общее устройство и принцип работы двигателя	17

14 Кривошипно-шатунный механизм ..................... 29

1	5 Газораспределительный механизм ................ 53

2	. Системы двигателей	  73

21 Система охлаждения....	  73

2	2 Система смазки...	  86

2	3 Система питания бензинового двигателя.	100

2	4 Система питания дизельного двигателя....	123

3	. Электрооборудование .......................... 167

3 1 Системы энергообеспечения и пуска двигателя	167

32 Системы освещения и сигнализации	211

4	. Трансмиссия	232

41 Общее устройство.	232

42 Сцепление	233

4 3 Коробка переменных передач	243

4 4 Карданная передача, приводные валы,
шарниры равных и неравных угловых скоростей	270

4 5 Ведущие мосты	276

4	6 Дифференциал	280
5	. Кузов, ходовая часть и механизмы управления	296

5 1 Несущая система (рама, кузов, кабина)	296

52 Ходовая часть	305

5 3 Углы установки управляемых колес	318

5 4 Колеса и шины	322

5 5 Рулевое управление	341

5 6 Тормозная система	362

5	7 Дополнительное оборудование	автомобиля	409

6	. Техническое обслуживание	в эксплуатация	424

61 Техническое обслуживание.......	424

6 2 Нормы расхода топлива и смазочных материалов 428

6 3 Путевой лист .................................. 430

64 Характеристики основных показателей
работы автомобиля ................... .	431

7. Правила охраны труда и пожарной безопасности
на автомобильном транспорте ....................... 434

71 Требование правил охраны труда ................. 434

72 Опасность отравления отработавшими газами,
топливом и другими эксплуатационными жидкостями	438

7 3 Инструктажи по охране труда ................... 439

7 4 Общие требования пожарной безопасности

при техническом обслуживании и ремонте автомобилей	441

Литература	  447

Приложения	  448
Учебное издание

Савич Евгений Леонидович

УСТРОЙСТВО II ЭКСПЛУАТАЦИЯ

автомобилей категорий «в» и «с»

Учебное пособие

Редактор В Н Джорджевич
Технический редактор Е В. Попитейко
Корректор Е.Н. Пйгасова
Дизайн обложки С.Л Прокопцовой

Подписано в печать 17Д1.2О23. Формат 60*84/16
Бумага офсетная. Офсетная печать

Уел печ л. 26,35. Уч изд. л 23,35

Тираж 1200 экз. Заказ

Республиканский институт профессионального образования

Свидетельство о государственной регистрации издателя, изготовителя,
распространителя печатных изданий № 1/245 от 27 03 2014

Ул К Либкнехта, 32, 220004, Минск. Тит 374 41 00, 272 43 88

Отпечатано в ОАО «Типография «Победа»

Свидетельство о государственной регистрации изготовителя

печатных изданий № 2/38 от 29 01 2014

Ул В Тавлая, 11, 222310, Моподечно