Принцип действия бесконтактной системы зажигания

При работе двигателя датчик Д (рис. 80) вырабатывает импульсы напряжения, пропорциональные частоте вращения коленчатого вала.

Эти импульсы усиливаются, преобразуются и поступают на управляющую цепь выходного транзистора коммутатора К. Транзистор поочередно открывается и закрывается, тем самым размыкая и замыкая цепь первичной обмотки катушки зажигания КЗ (датчик Д и коммутатор К выполняют функции контактов прерывателя, применяемых в контактных системах зажигания). В момент закрытия выходного транзистора коммутатора ток первичной цепи исчезает, а вместе с ним исчезает и созданное им магнитное поле. При исчезновении магнитного поля во вторичной обмотке катушки зажигания индуцируется электродвижущая сила, которая будет тем больше, чем больше скорость исчезновения тока первичной цепи. Электродвижущая сила вторичной обмотки с помощью высоковольтных проводов и ротора Р распределителя подводится к электродам свечи Св в соответствии с порядком работы цилиндра двигателя. При этом электродвижущая сила вторичной обмотки создает между электродами свечи напряжение. Когда она достигнет значения, достаточного для пробоя воздушного промежутка, между электродами свечи возникает искра, которая зажигает горючую смесь в цилиндре двигателя.

3) Термический КПД и его зависимость от параметров цикла.

Если не учитывать ничтожного повышения температуры при адиабатном сжатии воды в насосе, то и

где — энтальпия кипящей воды при давлении р _2.

Рисунок 8.9 - Цикл Ренкина на перегретом паре:

а — в p, v - диаграмме; б — в T, s -диаграмме

Рисунок 8.10 - Цикл Ренкина в h, s -диаграмме

Из формулы видно, что КПД идеального цикла Ренкина определяется значениями энтальпий пара до турбины и после нее и энтальпии воды , находящейся при температуре кипения .В свою очередь эти значения определяются тремя параметрами цикла: давлением и температурой пара перед турбиной и давлением р ₂ за турбиной, т. е. в конденсаторе.

В самом деле, зная и легко отыскать положение точки 1 в h, s -диаграмме и найти энтальпию . Пересечение адиабаты, проведенной из точки 1, с изобарой определяет положение точки 2, т. е. энтальпию . Наконец, энтальпия воды, закипающей при давлении р₂, зависит только от этого давления.

Перегрев пара увеличивает среднюю температуру подвода теплоты в цикле, не меняя температуру отвода теплоты. Поэтому термический КПД паросиловой установки возрастает с увеличением температуры пара перед двигателем. Для примера ниже приведена зависимость от при абсолютных давлениях = 9, 8 МПа и р ₂ = 3, 9 кПа:

, º C
, %	40, 5		42, 5	44, 2

С увеличением давления пара перед турбиной при постоянных и р ₂ полезная работа цикла возрастает, т. е. . В то же время количество подведенной за цикл теплоты несколько уменьшается за счет уменьшения энтальпии перегретого пара . Поэтому чем выше давление тем больше КПД идеального цикла Ренкина.

Билет 25
1) Стенды для разборки и сборки агрегатов и узлов автомобилей
Изобретение относится к области ремонтного производства. Целью изобретения является повышение эффективности и расширение технологических возможностей. Стенд для разборки и сборки агрегатов автомобилей содержит раму 1 с подшипниковыми узлами 2, в которых установлены горизонтальные валы 3 и 4, на наружных концах которых закреплены балансирные эксцентрики 5 с посадочными гнездами для размещения концов горизонтальных валов и цапф 6 сменных поворотных крепежных плошадок 7 и 8, последние из которых используются для крепления агрегатов автомобилей. Стенд содержит электропривод 11 с редуктором 12, подвешенный на штанге 17, установленной параллельно горизонтальным валам 3 и 4, последние снабжены тормозом, выполненным в виде фрикционных дисков 22 и 23. Стенд снабжен механизмом отключения тормоза, выполненным в виде кронштейна 26, выжимной вилки 27 и стойки 28. Для автоматической регулировки момента отключения тормоза на верхнем конце выжимной вилки 27 установлен регулировочный винт 29, через который выжимная вилка 27 контактирует с пальцем 30 редуктора 12 при его движении в момент сцепления полумуфт 14 и 15 и отключает тормоз поворотной крепежной плошадки. 4 з.п. ф-. 1ы, 14 ил. (О ел С 77 5 W «V го П X IS / / / / / п гв ОС СП
2) Назначение и принцип действия вакуумного усилителя тормозов.
Принцип действия вакуумного усилителя тормозов основан на создании разности давлений в вакуумной и атмосферной камерах. В исходном положении давление в обеих камерах одинаковое и равно давлению, создаваемому источником разряжения.

При нажатии педали тормоза усилие через толкатель передается к следящему клапану. Клапан перекрывает канал, соединяющий атмосферную камеру с вакуумной. При дальнейшем движении клапана атмосферная камера через соответствующий канал соединяется с атмосферой. Разряжение в атмосферной камере снижается. Разница давлений действует на диафрагму и, преодолевая усилие пружины, перемещает шток поршня главного тормозного цилиндра.

Конструкция вакуумного усилителя обеспечивает дополнительное усилие на штоке поршня главного тормозного цилиндра пропорциональное силе нажатия на педаль тормоза. Другими словами, чем сильнее водитель нажимает на педаль, тем эффективнее будет работать усилитель.

При окончании торможения атмосферная камера вновь соединяется с вакуумной камерой, давление в камерах выравнивается. Диафрагма под действием возвратной пружины перемещается в исходное положение.

Максимальное дополнительное усилие, реализуемое с помощью вакуумного усилителя тормозов, обычно в 3-5 раз превышает усилие от ноги водителя. Дальнейшее повышение величины дополнительного усилия достигается увеличением числа камер вакуумного усилителя, а также увеличением размера диафрагмы.

3) Действительные циклы ДВС
Действительным циклом поршневого д. в. с. называют комплекс периодически повторяющихся процессов, осуществляемых с целью превращения термохимической энергии топлива в механическую работу. тот цикл осуществляется за два оборота коленчатого вала или четыре такта (хода поршня), во время которых в цилиндре происходят следующие процессы. 1. Процесс впуска воздуха начинается в точке а', соответствующей началу открытия впускного клапана, когда поршень еще не дошел до в. м. т. Заканчивается впуск в точке а'', когда впускной клапан полностью закрылся, а поршень уже прошел н. м. т., поэтому общая длительность впуска jвп больше 180°— угла поворота коленчатого вала (п. к. в.). Среднее давление газов в цилиндре в течение впуска действует по направлению движения поршня к н. м. т.; по значению оно меньше атмосферного р0, которое препятствует движению поршня. Следовательно, на осуществление процесса впуска необходимо затратить энергию. Перед впуском камера сгорания заполнена продуктами сгорания.
Билет 26
1) Гайковерты. Их классификация
Гайковерт – это прибор, который облегчает и упрощает сборку-разборку резьбовых соединений типа болт-гайка.
Виды: 1)Пневматический 2)гидравлический 3)Гайковерт с электроприводом
2) Назначение, устройство и работа наддува для дизельных двигателей
Турбонаддув представляет собой разновидность наддува, позволяющий подавать воздух в цилиндры ДВС под высоким давлением, которое обеспечивается высвобождаемой от сгорания топлива энергией выхлопных газов.

За счет турбонаддува повышается рабочая мощность двигателя, при этом не увеличивается внутренние объемы цилиндров двигателя и количество оборотов, совершаемых коленвалом. Кроме всего прочего турбонаддув позволяет снизить прожорливость двигателя, а также уменьшить токсичность газов благодаря более эффективному сгоранию топливовоздушной смеси.

Система турбонаддува состоит из следующих элементов:

· воздушный заборник и фильтр;

· дроссельная заслонка;

· турбинный компрессор;

· интеркулер;

· коллектор впускной;

· соединительные патрубки;

напорныешланги
3) Процесс впуска в 4-хтактном ДВС
Такт впуска
В течение этого такта поршень опускается из верхней мёртвой точки (ВМТ) в нижнюю мёртвую точку (НМТ). При этом кулачки распредвала открывают впускной клапан, и через этот клапан в цилиндр засасывается свежая топливно-воздушная смесь.

- Такт сжатия
Поршень идёт из НМТ в ВМТ, сжимая рабочую смесь. При этом значительно возрастает температура смеси. Отношение рабочего объёма цилиндра в НМТ и объёма камеры сгорания в ВМТ называется степенью сжатия. Степень сжатия — очень важный параметр, обычно, чем она больше, тем больше топливная экономичность двигателя. Однако, для двигателя с большей степенью сжатия требуется топливо с большим октановым числом, которое дороже.
Такт расширения, или рабочий ход

Незадолго до конца цикла сжатия топливо-воздушная смесь поджигается искрой от свечи зажигания. Во время пути поршня из ВМТ в НМТ топливо сгорает, и под действием тепла сгоревшего топлива рабочая смесь расширяется, толкая поршень. При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при этом такте коленчатого вала называют рабочим ходом. Степень «недоворота» коленчатого вала двигателя до ВМТ при поджигании смеси называется углом опережения зажигания. Опережение зажигания необходимо для того, чтобы сгорание топлива успело, полностью закончится к моменту достижения поршнем НМТ, то есть для наиболее эффективной работы двигателя. Сгорание топлива занимает практически фиксированное время, поэтому для повышения эффективности двигателя нужно увеличивать угол опережения зажигания при повышении оборотов. В старых двигателях эта регулировка производилась механическим устройством (центробежным и вакуумным регулятором, воздействующим на прерыватель). В современных двигателях для регулировки угла опережения зажигания используют электронику.

Билет 27
1) Стенды для определения тягово-экономических показателей автомобиля.
1) По способу нагружения: инерционные, силовые и инерционно-силовые (комбинированные).

На инерционных стендах в процессе разгона инерционной системы реализуется скоростной режим диагностирования. В качестве инерционной системы используются маховые массы барабанов (роликов) и специальные маховики, соединенные с барабанами через редуктор. При разгоне барабанов ведущими колесами автомобиля маховые массы оказывают сопротивление, равное моменту инерции стенда. Чем больше колесная мощность автомобиля, тем меньше путь и время разгона инерционных масс в установленном скоростном диапазоне.

Нагрузочный режим диагностирования, характеризующийся постоянством скорости и тормозных сил на беговых барабанах в момент диагностирования, реализован только на стендах, оборудованных нагрузочными устройствами (тормозами).

В силовых тяговых стендах могут быть использованы фрикционные тормозные устройства, гидравлические тормоза, электродвигатели постоянного или переменного тока, работающие в режиме генератора, и электродинамический тормоз.

В настоящее время получили наибольшее распространение стенды с электромагнитными дисковыми тормозами с воздушным охлаждением.

Это разнополюсная электромашина (индукционный тормоз). Тормоз работает в условиях высоких температур (400-600 градусов), поэтому применяется система охлаждения. Якорь электротормоза переводит всю механическую энергию вращения в электрическую, а затем рассеивает в виде теплоты.

2) По типу диагностируемых автомобилей: для легковых, грузовых автомобилей и автобусов, а также универсальные (для легковых и грузовых).

3) По типу опорно-приводных устройств: однобарабанные, двухбарабанные под каждое колесо ведущей оси, двухбарабанные под колеса ведущей оси, трех- и четырехбарабанные для автомобилей с двумя ведущими осями (рис. 7.16).

Рис. 7.16. Схемы тяговых стендов моделей 4817 (а) и 4819 (б):

1 - вентилятор; 2 - пульт управления и индикации; 3 - опорно-приводное устройство (рабочий ролик заштрихован); 4 — дополнительное опорное устройство; 5, 6- устройства для отвода отработавших газов

Однобарабанные опорно-приводные устройства не нашли практического применения по причине нестабильности положения ведущих колес автомобиля при значительных скоростях испытаний.

Наибольшее распространение получили стенды с опорно-приводными устройствами с двумя барабанами под каждое ведущее колесо автомобиля. Основными частями тяговых стендов являются опорно-приводное устройство, пульт управления и индикации со средствами измерений, устройство для отвода отработавших газов, вентилятор и страховочные устройства. Один из двух барабанов — рабочий, второй — поддерживающий (холостой), однако бывают стенды, у которых оба ролика рабочие.

Стенды с опорой на два барабана небольшого диаметра в сравнении с однобарабанными (большого диаметра) имеют меньшую металлоемкость и большую устойчивость испытуемого автомобиля. Однако испытания автомобиля на двухбарабанном стенде сопровождаются повышенной деформацией шин, что приводит к их интенсивному нагреву и изнашиванию.

В связи с этим обстоятельством, минимальный диаметр роликов должен быть 240 мм. Для снижения нагрева и изнашивания шин рекомендуется повышать на время испытаний давление воздуха в шинах на 30-50%, осуществлять обдув шин, или ограничивать скорости испытаний.

2) Назначение, устройство и работа тягового реле стартера.
Принцип работы статора. (СЛАЙД № 10)

При замыкании контактов замка зажигания по втягивающей обмотке электромагнита протекает ток, плунжер электромагнита втягивается и включается удерживающая обмотка электромагнита.

Плунжер электромагнита и соединенный с ним рычаг (вилка) перемещает шестерню бендикса.

Одновременно плунжер давит на пластину, которая в момент ввода шестерни в зацепление с венцом маховика замыкает контакты.

Ток через замкнутые контакты поступает в обмотку электродвигателя, и якорь начинает вращаться.

Рис. 6. Электрическая схема включения стартера (СЛАЙД № 11)

После пуска двигателя водитель с помощью замка зажигания разрывает цепь 50 обмотки электромагнита.

Под действием пружины размыкаются контакты электромагнита, и шестерня бендикса возвращается в исходное положение.

3) Уравнение теплового баланса
Если тела образуют замкнутую систему и между ними происходит только теплообмен, то алгебраическая сумма полученных Q_nи отданных Q₀энергий равна нулю:
Билет 28
1)Виды диагностики.
В первый вид входит имитация нагрузочных и скоростных режимов, способная определить параметры, сравнивающиеся в дальнейшем со стандартными показателями. Автовладелец может провести диагностику либо во время работы машины, либо на специализированном стенде. Подобный вид диагностики автомобиля применяется как при общей оценке автомобиля, так и при оценке его отдельных узлов.

Во второй вид входит диагностика по параметрам сопутствующих процессов:

- тепловой метод – определяет количество тепла, которое было получено в процессе сгорания, применяется при проверке неисправности трансмиссии, двигателя и подшипниковых узлов;

- оценка герметичности используемых объектов – основывается на том, что создается избыточная разреженность или давление, оценивается интенсивность их падения; такой метод применяется для диагностики трансмиссионных узлов, цилиндропоршневой группы и пневмоприводных агрегатов;

- оценка отработанных материалов – применятся для оценивания износа вкладышей шатуна или коренных подшипников.

В третий вид авто диагностики входит самый распространенный метод, основой которого является оценка геометрических параметров, таких как люфт, свободный ход и т.д. Процесс диагностирования автомобилей состоит из следующих этапов:
2) Смесеобразование и горение смеси в цилиндрах бензиновых двигателях.
Двигатель работает за счет энергии, выделяющейся при сжигании в его цилиндрах бензина. Для горения необходим воздух (точнее, кислород воздуха), а чтобы сгорание успело закончиться за то время, которое отводится на это в двигателе (до 0, 002 сек.), бензин должен быть хорошо перемешан с воздухом.

Образование смеси бензина с воздухом происходит в карбюраторе, где бензин смешивается с засасываемым в двигатель воздухом в нужном количестве, распыляется и частично испаряется. Дальнейшее испарение и перемешивание происходят во впускном трубопроводе и в самих цилиндрах двигателей.

Богатая рабочая смесь содержит больше бензина, чем нормальная, вследствие чего бензин cгорает не полностью. Существует предел обогащения смеси, при котором в цилиндрах двигателя еще происходит горение. Если бензина в смеси приблизительно в три раза больше, чем в нормальной, такая смесь гореть уже не будет.

Бедная рабочая смесь содержит меньше бензина, чем нормальная, и после ее сгорания остается неиспользованный кислород воздуха. Слишком бедные смеси также не горят в цилиндрах двигателя. Если уменьшить количество бензина в нормальной смеси на 20%, горение прекращается.

3) Процесс сгорания в ДВС. Индукционная фаза процесса горения
горание топлива – это быстрая реакция окисления углеводородов кислородом. При этом образуется вспышка, молекулярные связи разрываются, накопившаяся энергия выделяется в виде теплоты. При сгорании 1кг топлива выделяется следующее количество теплоты: бензин – 44·10⁶ Дж/кг, дизельное топливо – 42·10⁶ Дж/кг, метан – 33, 8·10⁶ Дж/кг.

Конечная реакция сгорания водорода и углерода в результате окисления кислородом протекает так:

2Н₂ + О₂ = 2Н₂О; С + О₂ = СО_2. (3.1)

Горение – это сложный процесс. Факел горящих углеводородов напоминает своеобразный организм, живущий до тех пор, пока в его огненной оболочке, в которую поступает газифицированное топливо и кислород воздуха, происходит правильный обмен веществ. Даже простейшие газообразные метан, этилен, пары бензина сами по себе не «горючи», пока не будут преобразованы до простейших составляющих в виде молекул СО и Н₂. При окислении (горении) углеводородная молекула «опускается» на более низкие энергетические уровни и достигает нулевого уровня, когда полностью разваливается на углекислый газ СО₂ и воду Н₂О.

Очаг горения – это совокупность трех потоков: теплового (энергетического) и двух материальных–окислителя О₂ и топлива.

Окисление – это реакция взаимодействия молекул углеводородного топлива с молекулами кислорода. Если температура воздуха достигает требуемого значения, то окисление переходит в процесс горения.

Рис. 3.1. Изменение давления газов в цилиндре (P_г) и температуры (Т) в бензиновом двигателе:

1. – начало подачи искры; 2. – отрыв линии сгорания от линии сжатия (начало видимого сгорания); 3. – максимальное давление сгорания

Билет 29 1) Основные работы, при выполнении текущего ремонта двигателя Общие работы, -выполняемые при техническом обслуживании и текущем ремонте. К общим работам при проведении технического обслуживания и текущего ремонта дорожных машин относятся очистка и мойка машин, разборочно-сборочные работы, работы по устранению обнаруженных неисправностей, проверочные и регулировочные работы, заправочные и смазочные работы, работы по испытанию элементов машин или машины в целом, обкатка машин. К общим работам относится также диагностирование машин и их элементов, выполняемое, как правило, перед проведением технического обслуживания и ремонта или в процессе их проведения: перед разборочно-сборочными работами, работами по устранению неисправностей и др.2) Назначение, устройство и работа подушек безопасности автомобиля. Устройство подушки безопасности

Подушка безопасности представляет собой эластичную оболочку, наполняемую газом, газогенератор и систему управления.

Собственно подушка изготавливается из нейлоновой ткани. Для смазки подушки безопасности используется тальк или крахмал, которые можно наблюдать в воздухе салона при срабатывании подушки.

Газогенератор служит для наполнения оболочки подушки газом. В совокупности оболочка и газогенератор образуют модуль подушки безопасности. Конструкции газогенераторов различают по форме (куполообразные и трубчатые), по характеру работы (с одноступенчатым и двухступенчатым срабатыванием), по способу газообразования (твердотопливные и гибридные).

Твердотопливный газогенератор состоит из корпуса, пиропатрона и заряда твердого топлива. Заряд представляет собой смесь азида натрия, нитрата калия и диоксида кремния. Воспламенение топлива происходит от пиропатрона и сопровождается образованием газа азота. Гибридный газогенератор состоит из корпуса, пиропатрона, заряда твердого топлива и газового заряда под высоким давлением (сжатый азот или аргон). Наполнение подушки безопасности происходит сжатым газом, который освобождается выталкивающим зарядом из твердого топлива.

Система управления подушками безопасности объединяет традиционные компоненты датчики удара, блок управления и исполнительное устройство (пиропатрон газогенератора).