Курсовая работа: Конструкция и расчет легкового автомобиля ВАЗ-2106

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Характеристика автомобиля ВАЗ-2106:

1.1  Краткое описание

1.2  Основные части

2. Тяговый расчет автомобиля ВАЗ-2106:

2.1 Параметры, задаваемые техническими условиями

3. Анализ конструкции задней подвески автомобиля ВАЗ-2106

Заключение

Список использованных источников

Легковые автомобили являются пассажирским транспортным средством, предназначенным для перевозки пассажиров и малогабаритных грузов.

В основе классификации современных легковых автомобилей лежат следующие признаки: рабочий объем цилиндров двигателя; количество ведущих колес; тип и назначение кузова.

Основу отечественного парка легковых автомобилей составляют автомобили Волжского автомобильного завода в г. Тольятти (ВАЗ). Это выпускавшиеся ранее заднеприводные автомобили малого класса «Жигули» ВАЗ-2101, -2103 и их модификации. Современные заднеприводные автомобили «Жигули» выпускаются с кузовом типа «седан» ВАЗ-2105, -2106 и -2107 с модификациями, с кузовом типа «универсал» ВАЗ-2104, грузопассажирские полноприводные автомобили повышенной проходимости ВАЗ-2121 «Нива» и переднеприводные автомобили «Спутник» ВАЗ-2108, -2109 и -21099 и т.д.

Автомобили ВАЗ рассчитаны на эксплуатацию в различных климатических условиях при температурах окружающей среды – 40…+50 °С. Они могут работать в средних широтах, в условиях Крайнего Севера и в странах с тропическим климатом. Эти автомобили являются базовыми моделями, т.е. основными среди семейств автомобилей, собираемых главным образом из одинаковых агрегатов. На основе каждой базовой модели выпускают ряд ее модификаций, удовлетворяющих определенным требованиям и условиям эксплуатации и таким образом отличающих модификации от базовой модели. Особенностями каждого семейства рассматриваемых автомобилей ВАЗ являются их компоновка, высокая степень унификации деталей, узлов, агрегатов и отсутствие точек смазывания шасси, благодаря чему сокращаются время и трудоемкость технического обслуживания.

Каждая базовая модель автомобилей имеет свое обозначение (индексацию). Обозначение состоит из букв, показывающих предприятие-изготовитель (ВАЗ — Волжский автомобильный завод), и четырех цифр, где первые две цифры (21) обозначают класс и тип автомобиля (малый класс, легковой), а третья и четвертая — номер модели (21-я, 5-я и т.д.). Модификации базовой модели имеют пятую цифру, означающую порядковый номер модификации. Кроме индекса, базовой модели и ее модификациям присваивается также определенное название ("Нива", "Жигули" и т. д.).

Автомобили ВАЗ имеют высокую конструктивную безопасность: активную, пассивную (внутреннюю, внешнюю), экологическую.

Активную безопасность автомобилей (свойство предотвращать дорожно-транспортные происшествия) обеспечивают: высокие тягово-скоростные и тормозные свойства, хорошие устойчивость и управляемость, высокая плавность хода, хорошая обзорность и комфортабельность, резко снижающие утомляемость водителя и создающие условия длительной безаварийной работы.

Пассивную (внутреннюю и внешнюю) безопасность автомобилей (свойство уменьшать тяжесть последствий дорожно-транспортных происшествий) обеспечивают: высокая прочность пассажирского салона, практически исключающая его деформации при авариях; ремни безопасности; травмобезопасное рулевое колесо; безопасные стекла; безопасное внутреннее оборудование кузова, уменьшающее травмирование водителя и пассажиров; безопасная внешняя форма кузова без выступающих элементов, уменьшающая травмирование пешеходов.

Экологическая безопасность автомобилей (свойство уменьшать вред, наносимый в процессе эксплуатации пассажирам, водителю и окружающей среде) обеспечивается конструкцией отдельных систем, механизмов и их элементов, снижающих создаваемый автомобилями шум и уменьшающих токсичность отработавших газов.

К основным направлениям развития конструкций легковых автомобилей следует отнести: переход на выпуск автомобилей:

•  переднеприводных с уменьшенной массой (за счет применения пластмасс, более тонкого проката и проката из сплавов на основе алюминия),

•  снабженных двигателями с рабочим объемом до 1,8 л.

Уменьшение массы переднеприводных автомобилей позволяет снизить расход топлива на 10-15 %. Одновременно с этим намечается расширение производства автомобилей, работающих на сжатом и сжиженном газах.

Однако все эти усовершенствования смогут быть в полной мере реализованы только при условии грамотной эксплуатации автотранспортных средств, которая в основном зависит от водителя, от его знания конструкции автомобиля, умения своевременно обнаруживать и устранять неисправности и от его мастерства вождения.

1.1  Краткое описание ВАЗ-2106

ВАЗ-2106 "Жигули" — малолитражный легковой автомобиль, малого класса, общего назначения, дорожной проходимости, служит для перевозки пассажиров. Автомобиль предназначен для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием, может эксплуатироваться и на грунтовых дорогах, способен преодолевать подъемы крутизной до 20° (36 %).

Полезная нагрузка автомобиля 400 кг, вместимость 5 чел. На усовершенствованных дорогах автомобиль может работать с прицепом массой 300 кг, не оборудованным тормозами, или с прицепом массой 600 кг, оборудованном тормозами.

Автомобиль — эаднеприводный, с передним продольным расположением двигателя, имеет закрытый четырехдверный, трехобъемный несущий кузов типа "седан" и колесную формулу 4×2 (задние колеса ведущие).

Автомобиль включает в себя три основные части (рисунок 1.1): двигатель 1, кузов 3 и шасси. Двигатель является источником механической энергии, необходимой для движения автомобиля. Кузов является салоном с багажным отделением для размещения и защиты людей и грузов. Шасси представляет собой совокупность систем и механизмов, обеспечивающих движение и управление автомобилем. Шасси включают в себя: трансмиссию 7 и 9, мосты 6, подвески 5 и 11, колеса 10, рулевое управление 2 и тормозные системы 4 и 8.

1.2 Основные части

Двигатель (рядный, верхнеклапанный, четырехцилиндровый, четырехтактный, карбюраторный, с жидкостным охлаждением) – силовой агрегат автомобиля, предназначенный для преобразования тепловой энергии сгорающего топлива в механическую энергию движения поршней в цилиндрах.

Основными конструктивными элементами двигателя являются блок цилиндров, головка блока цилиндров, поршни, шатуны, поршневые кольца (3 компрессионных и 1 маслосъемное), поршневые пальцы, коренные и шатунные подшипники, коленчатый вал, маховик, распределительный вал, клапаны, коромысло клапанов, толкатели клапанов, штанги, газопроводы.

Основными механизмами двигателя являются кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы. Принцип действия первого заключается в следующем: поршень воспринимает давления газов при рабочем ходе, тем самым двигаясь от ВМТ к НМТ, передается усилие на шатун, соединяющий поршень с коленчатым валом, воспринимаемое усилие создает крутящий момент на коленчатом валу. Принцип действия второго: распределительный вал приводится во вращение двумя шестернями; при вращении распределительного вала кулачок набегает на рычаг, который, в свою очередь, нажимает на стержень соответствующего клапана (впускного или выпускного) и открывает его. Продолжая вращаться, кулачок сбегает с рычага, и под воздействием сильной пружины клапан закрывается. Поршень, через открытый впускной или выпускной клапан, соответственно засасывает горючую смесь или выталкивает отработавшие газы. Когда же оба клапана в одном цилиндре закрыты – происходит такт сжатия или рабочий ход поршня.

Рисунок 2 - Продольный разрез двигателя.

1 – шкив коленчатого вала; 2 – ремень привода генератора; 3 – передняя манжета коленчатого вала; 4 – цепь привода распределительного вала; 5 – тарелка пружины; 6 – направляющая втулка; 7 – клапан; 8 – внутренняя пружина; 9 – наружная пружина; 10 – пружина рычага; 11 – регулировочный болт; 12 – рычаг привода клапана; 13 – распределительный вал; 14 – крышка маслозаливной горловины; 15 – крышка головки блока цилиндров; 16 – свеча зажигания; 17 – головка блока цилиндров; 18 – маховик; 19 – задняя манжета коленчатого вала; 20 – датчики давления масла; 21 – поршень; 22 – указатель уровня масла; 23 – маслосливная пробка; 24 – шатун; 25 – поддон картера; 26 – валик привода вспомогательных агрегатов; 27 – коленчатый вал.

Рисунок 3 - Размещение основных узлов и агрегатов в моторном отсеке.

1 – радиатор; 2 – аккумуляторная батарея; 3 – всасывающий патрубок; 4 – корпус воздушного фильтра; 5 – пробка маслозаливной горловины; 6 – вакуумный усилитель тормозов; 7 – бачок тормозной системы; 8 – бачок гидропривода выключения сцепления; 9 – расширительный бачок системы охлаждения; 10 – бачок омывателя; 11 – катушка зажигания; 12 – крышка (пробка) радиатора; 13 – электровентилятор; 14 – верхний шланг радиатора; 15 – прерыватель-распределитель; 16 – крышка головки блока цилиндров.

На автомобиль устанавливается бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый, рядный, восьмиклапанный двигатель, с верхним расположением распределительного вала. Система питания – карбюраторная. Порядок работы цилиндров: 1–3–4–2, отсчет – от шкива коленчатого вала.

Двигатель ВАЗ-2103 отличается от двигателя ВАЗ-2106 меньшим диаметром цилиндров (76 мм против 79) и, соответственно, блоком цилиндров, размером поршней и поршневых колец, а также прокладкой головки блока цилиндров. Головки блока у обоих двигателей одинаковы и их детали взаимозаменяемы. Цилиндры двигателей расположены вертикально в один ряд и объединены в блок. Сверху на него устанавливается общая для всех цилиндров головка блока. Снизу блок цилиндров закрыт стальным штампованным поддоном, который одновременно служит емкостью для масла.

Поршни имеют два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Коленчатый вал вращается в пяти опорах в блоке цилиндров. От шкива на его переднем конце клиноременной передачей приводятся во вращение генератор и насос охлаждающей жидкости, расположенные с правой стороны двигателя.

В передней части двигателя находится привод распределительного вала и валика привода вспомогательных агрегатов: распределителя зажигания, топливного и масляного насосов. Привод осуществляется двухрядной втулочно-роликовой цепью.

С правой стороны двигателя, кроме генератора, размещены выпускной коллектор, стартер и впускной трубопровод с карбюратором и воздушным фильтром. С левой стороны находится масляный фильтр.

Для установки двигателя в сборе с коробкой передач и сцеплением применена трехточечная схема подвески. Две передние опоры находятся по обе стороны блока цилиндров и крепятся к поперечине передней подвески автомобиля. Задняя опора расположена на коробке передач и опирается на поперечину, закрепленную под полом кузова.

Эластичные подушки передних опор состоят из резины с привулканизированными стальными шайбами и болтами крепления. Для увеличения жесткости опор в центральном отверстии подушек находятся пружины, опирающиеся на изолирующие кольца, а для смягчения ударов внутри пружин расположены резинометаллические буферы. Подушки крепятся к кронштейнам с помощью промежуточных пластин. Правая подушка предохраняется от нагрева со стороны приемной трубы глушителей защитным кожухом.

Задняя опора также резинометаллическая, она состоит из трех стальных пластин с разделяющей их резиной. Средняя пластина крепится к коробке передач, а наружные – к поперечине задней подвески двигателя. Между полками поперечины ставятся стальные дистанционные втулки, предохраняющие полки от деформации при затягивании болтов крепления.

Блок цилиндров изготавливается методом литья из специального высокопрочного чугуна. Отверстия под цилиндры растачиваются непосредственно в блоке и дополнительные вставки (гильзы) в цилиндрах не применяются. Для получения специального профиля и чистоты поверхности цилиндры хонингуются. По диаметру цилиндры подразделяются на 5 классов через 0,01 мм, обозначаемые латинскими буквами A, B, C, D и E. Класс каждого цилиндра маркируется на нижней плоскости блока цилиндров.

Отверстия под коренные подшипники коленчатого вала растачиваются в сборе с крышками подшипников. Поэтому они невзаимозаменяемы ни между собой, ни с крышками других блоков цилиндров. Чтобы не перепутать крышки, на них делается маркировка. Крышки подшипников крепятся к блоку цилиндров самоконтрящимися болтами, замена которых на какие-либо иные недопустима.

Валик привода вспомогательных агрегатов вращается в двух втулках, запрессованных в блок цилиндров. Передняя втулка сталеалюминиевая, а задняя – металлокерамическая, бронзографитная. В запасные части поставляются втулки номинального и ремонтного размеров с уменьшенным на 0,3 мм внутренним диаметром.

Поршни отлиты из алюминиевого сплава. Наружная поверхность поршня для улучшения ее прирабатываемости к стенкам цилиндра покрыта тонким слоем олова. Для компенсации неравномерного теплового расширения юбка поршня имеет сложную форму. По высоте она коническая, а в поперечном сечении овальная. Поэтому измерять диаметр поршня необходимо только в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу и на расстоянии 52,4 мм от днища поршня.

По наружному диаметру поршни (так же как и цилиндры) подразделяются на пять классов: А, В, С, D и Е через 0,01 мм, а по диаметру отверстия под поршневой палец – на три категории через 0,004 мм. Категория указывается краской на торце (первая – синяя, вторая – зеленая, третья – красная). Класс поршня (латинская буква) и категория (цифра) маркируются на днище поршня.

В запасные части поставляются поршни классов A, C, E, которых вполне достаточно для подбора поршня к любому цилиндру, так как поршни и цилиндры разбиты на классы с некоторым перекрытием размеров.

Отверстие под поршневой палец смещено от оси симметрии на 5 мм в правую сторону двигателя. Поэтому на поршне имеется метка в виде буквы П для правильной ориентировки поршня в цилиндре. Метка должна быть обращена в сторону передней части двигателя.

С 1986 г. поршни ремонтных размеров для всех моделей двигателей ВАЗ изготавливаются с увеличенным на 0,4 и 0,8 мм наружным диаметром. До 1986 г. поршни ремонтных размеров для двигателей 2103 и 2106 выпускались с увеличением на 0,4; 0,7 и 1,00 мм.

Поршни двигателей 2103 и 2106 различаются только размером (диаметром).

Поршневые кольца изготовлены из чугуна. Верхнее компрессионное кольцо с бочкообразной хромированной наружной поверхностью. Нижнее компрессионное кольцо скребкового типа, фосфатированное.

Поршневые пальцы запрессовываются в верхнюю головку шатуна и свободно вращаются в бобышках поршня. По наружному диаметру пальцы разбиты на три категории через 0,004 мм. Категория пальца маркируется на его торце соответствующим цветом: 1-я – синим, 2-я – зеленым и 3-я – красным.

Шатун стальной, кованый. Нижняя головка шатуна разъемная, в ней устанавливаются шатунные вкладыши. Шатун обрабатывается вместе с крышкой и поэтому они невзаимозаменяемы с крышками других шатунов. Чтобы при сборке не перепутать крышки шатунов, на шатуне и его крышке (сбоку) имеется клеймо номера цилиндров, в который они устанавливаются. При сборке цифры на шатуне и крышке должны находиться на одной стороне.

Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна и имеет пять опорных (коренных) шеек, закаленных током высокой частоты на глубину 2–3 мм. В заднем конце коленчатого вала имеется гнездо, куда вставляется подшипник ведущего вала коробки передач. Смазочные каналы в шейках коленчатого вала закрыты колпачковыми заглушками, которые запрессованы и для надежности зачеканены в трех точках.

Для продления срока службы коленчатого вала предусмотрена возможность перешлифовки шеек коленчатого вала при износе или повреждении их поверхностей. Шлифованием диаметры шеек уменьшаются на 0,25; 0,5; 0,75 и 1,00 мм.

Осевое перемещение коленчатого вала ограничено двумя упорными полукольцами, установленными в блоке цилиндров по обе стороны заднего коренного подшипника. С передней стороны подшипника ставится сталеалюминиевое полукольцо, а с задней – металлокерамическое (желтого цвета).

Вкладыши коренных и шатунных подшипников тонкостенные, биметаллические, сталеалюминиевые. Вкладыши для 1, 2, 4 и 5-го коренных подшипников имеют на внутренней поверхности канавку (с 1987 г. нижние вкладыши этих подшипников устанавливаются без канавки). Вкладыши центрального коренного подшипника отличаются от остальных вкладышей отсутствием канавки на внутренней поверхности и большей шириной. Все вкладыши шатунных подшипников без канавок, одинаковые и взаимозаменяемые. Ремонтные вкладыши изготавливаются увеличенной толщины под шейки коленчатого вала, уменьшенные на 0,25; 0,5; 0,75 и 1 мм.

Маховик отливается из чугуна и имеет стальной напрессованный зубчатый венец для пуска двигателя стартером. Маховики взаимозаменяемые, так как балансируются отдельно от коленчатого вала. Центрируется маховик с коленчатым валом передним подшипником ведущего вала коробки передач.

Маховик крепится к фланцу коленчатого вала шестью самоконтрящимися болтами, под которые подкладывается одна общая шайба. Заменять эти болты какими-либо другими недопустимо.

К основным системам двигателя относятся:

1.  Система питания:

Рисунок 4 – Система питания двигателя.

1 – передняя трубка топливопровода; 2 – фильтр тонкой очистки топлива; 3 – рычаг ручной подкачки топливного насоса; 4 – топливный насос; 5 – топливный шланг; 6 – шланг воздухозаборника теплого воздуха; 7 – заборник холодного воздуха; 8 – корпус воздушного фильтра; 9 – патрубок для отвода картерных газов к золотниковому устройству карбюратора; 10 – вытяжной коллектор картерных газов; 11 – карбюратор; 12 – фланец датчика указателя уровня и резерва топлива; 13 – топливозаборник; 14 – поплавок датчика; 15 – задняя трубка топливопровода; 16 – пробка топливного бака; 17 – шланг сообщения топливного бака с атмосферой; 18 – топливный бак.

В систему питания двигателя входят: топливный бак, топливопровод, топливный насос, карбюратор с приводами дроссельной и воздушной заслонок и воздушный фильтр с корпусом.

Подача топлива принудительная, диафрагменным герметизированным насосом. Используемое топливо – автомобильный бензин Аи-92, ГОСТ 2084-67. Топливный насос – Б10, диафрагменный, с рычагом для ручной подкачки топлива. Карбюратор – К-88А, двухкамерный, с падающим потоком смеси, имеет ускорительный насос и экономайзер. Воздушный фильтр – ВМ-16, масляно-инерционный с двухступенчатой очисткой воздуха. Фильтры очистки топлива: магистральный фильтр-отстойник – щелевой, установлен на кронштейне топливного бака; фильтр тонкой очистки топлива – с керамическим фильтрующим элементом, расположен на кронштейне перед карбюратором; фильтр в топливном баке – сетчатый, размещен на приемной трубке бака.

Запас топлива находится в баке, который установлен в багажнике с правой стороны. Топливо из бака по топливопроводу через фильтр тонкой очистки поступает к диафрагменному насосу. Он приводится в действие от эксцентрика валика привода вспомогательных агрегатов. При неработающем двигателе топливо в карбюратор можно подкачать рычагом ручного привода насоса. В наружной дистанционной прокладке насоса имеется отверстие. Подтекание из него топлива свидетельствует о негерметичности диафрагмы насоса. Далее топливо подается в карбюратор.

Воздух поступает в двигатель через сменный бумажный фильтр, корпус которого установлен на карбюраторе.

2.  Система выпуска отработавших газов:

Имеется один выпускной трубопровод, расположенных с одной стороны двигателя. Он объединяет четыре цилиндра. Газопровод имеют присоединительные фланцы. Приемные трубы идут от газопровода к общему глушителю, расположенному в задней части, под кузовом автомобиля.

3.  Система охлаждения:

 Система охлаждения двигателя – жидкостная, закрытого типа с принудительной циркуляцией. На холодном двигателе жидкость циркулирует по «малому кругу». В него входят рубашки охлаждения блока и головки цилиндров двигателя, насос охлаждающей жидкости, термостат, а также радиатор отопителя, когда его кран открыт. При достижении температуры жидкости 80–85° приходят в действие два клапана термостата, перекрывая малый круг и открывая жидкости путь через радиатор двигателя, который интенсивно обдувается встречным потоком воздуха при движении, а также при помощи электровентилятора.

Рисунок 5 – Система охлаждения двигателя.

1 – шланг подвода охлаждающей жидкости в радиатор отопителя; 2 – шланг отвода охлаждающей жидкости из радиатора отопителя; 3 – кран отопителя; 4 – радиатор отопителя; 5 – трубка отвода жидкости; 6 – шланг отвода охлаждающей жидкости от впускной трубы; 7 – расширительный бачок; 8 – подводящий шланг радиатора; 9 – пробка радиатора;      10 – верхний бачок радиатора; 11 – трубка радиатора; 12 – электровентилятор; 13 – нижний бачок радиатора; 14 – отводящий шланг радиатора; 15 – насос охлаждающей жидкости; 16 – шланг подачи охлаждающей жидкости в насос; 17 – термостат; 18 – перепускной шланг термостата.

Рисунок 6 - Положение клапанов термостата при различной температуре охлаждающей жидкости: I – из головки блока цилиндров; II – к насосу охлаждающей жидкости; III – от нижнего патрубка радиатора;1 – основной клапан, 2 – перепускной клапан.

Радиатор состоит из двух горизонтальных бачков, соединенных между собой трубками. Для лучшего теплоотвода на них напрессованы пластины. Жидкость подается в радиатор через верхний патрубок, а отводится через нижний.

Проходя через радиатор, жидкость охлаждается, после чего снова поступает в двигатель. Изменение объема охлаждающей жидкости при ее нагреве или охлаждении компенсирует расширительный бачок. Для визуального контроля уровня охлаждающей жидкости бачок изготовлен из полупрозрачного полиэтилена.

Герметичность системы обеспечивается впускным и выпускным клапанами пробки заливной горловины радиатора. На горячем двигателе выпускной клапан поддерживает повышенное давление в системе. За счет этого повышается температура кипения жидкости. При ее остывании открывается впускной клапан, пропуская часть жидкости из расширительного бачка в радиатор и тем самым компенсируя уменьшение объема жидкости.

В пробке расширительного бачка имеется отверстие, поэтому в его внутренней полости давление всегда атмосферное.

Насос охлаждающей жидкости центробежного типа. Корпус насоса – алюминиевый, разборный, состоит из двух частей. Валик насоса вращается в двухрядном подшипнике закрытого типа, не требующем обслуживания. На передний конец вала напрессован фланец шкива привода насоса – клиновым ремнем от шкива коленчатого вала двигателя.

В последнее время автомобили комплектуются радиаторами с пластмассовыми бачками и алюминиевой сердцевиной.

Не рекомендуется заливать в систему охлаждения двигателя воду. Это приводит к образованию накипи на стенках системы, коррозии деталей, ухудшению теплообмена и сокращению ресурса уплотнения насоса.

4.  Система смазки:

Система смазки комбинированная – под давлением и разбрызгиванием. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, опоры распределительного вала и валика привода вспомогательных агрегатов, кулачки распределительного вала и втулка шестерни привода масляного насоса. Маслом, вытекающим из зазоров и разбрызгиваемым движущимися деталями, смазываются стенки цилиндров, поршни с поршневыми кольцами, поршневые пальцы в бобышках, цепь привода распределительного механизма, опоры рычагов привода клапанов, а также стержни клапанов в их направляющих втулках. Давление масла на прогретом двигателе при средней частоте вращения коленчатого вала составляет 3,5–4,5 кгс/см2; При падении давления масла до 0,4–0,8 кгс/см2 загорается сигнализатор недостаточного давления в комбинации приборов. В систему смазки входят: масляный насос, приемный патрубок с фильтрующей сеткой, прикрепленный к корпусу насоса; полнопоточный масляный фильтр, установленный на левой стороне двигателя; наливная горловина с крышкой; указатель уровня масла (щуп) в картере; датчик недостаточного давления масла, соединенный с лампой сигнализатора.

Масляный насос – шестеренчатого типа с косозубыми шестернями для уменьшения пульсации давления масла, устанавливается внутри картера и крепится к блоку цилиндров двумя болтами. Ведущая шестерня неподвижно закреплена на валике. Ведомая шестерня свободно вращается на оси, запрессованной в корпусе насоса. К корпусу насоса крепится маслоприемный патрубок с фильтрующей сеткой и встроенным редукционным клапаном, который поджимается пружиной к крышке насоса. Давление срабатывания клапана обеспечивает пружина соответствующей упругости.

Масляный фильтр – полнопоточный, неразборный, снабжен перепускным и противодренажным клапанами.

Система вентиляции картера закрытая, принудительная, с отсосом газов через маслоотделитель.

5.  Система зажигания:

Контактно- и без контактно- транзисторная, батарейная.

Трансмиссия – силовая передача, осуществляющая связь двигателя с ведущими колесами. Служит для передачи вращающего момента от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам автомобиля, изменения его величины и направления. Состоит из:

·  Сцепление (Однодисковое, сухое с центральной пружиной; привод выключения сцепления гидравлический с сервопружиной на передачи);

·  КПП (Механическая, грехходовая, четырехступенчатая, с синхронизаторами на всех передачах переднего хода);

·  Карданной передачи (Два вала с промежуточной эластичной опорой, соединяются с валом коробки передач эластичной муфтой. Два жестких карданных шарнира на концах заднего вала имеют игольчатые подшипники);

·  Главная передача (Коническая, гипоидная);

·  Заднего моста (Задний мост автомобиля выполнен в виде пустотелой балки, к торцам которой приварены фланцы с посадочными местами под подшипники полуосей и отверстиями для крепления тормозных щитов. В середине к балке болтами крепится редуктор главной передачи с дифференциалом, а со стороны фланцев в балку вставлены две полуоси, передающие крутящий момент от редуктора к задним колесам. Ведущая шестерня установлена на двух роликовых конических подшипниках, между их внутренними кольцами вставлена упругая распорная втулка. При затягивании гайки на хвостовике ведущей шестерни эта втулка деформируется, обеспечивая предварительный натяг в подшипниках.

Между ведущей шестерней и ее подшипником установлено регулировочное кольцо, определяющее осевое положение ведущей шестерни.

Ведомая шестерня главной передачи крепится болтами к корпусу дифференциала, который установлен на двух роликовых конических подшипниках. Предварительный натяг в этих подшипниках, а также величина зазора между зубьями ведущей и ведомой шестерен регулируются кольцевыми гайками, завернутыми в разъемные постели подшипников. Внутри корпуса дифференциала на оси свободно сидят два сателлита, входящие в зацепление с полуосевыми шестернями);

·  Полуось (внутренним концом входит в шлицевое отверстие полуосевой шестерни, а наружным опирается на шариковый подшипник, входящий во фланец балки и запираемый там пластиной. Пластина совместно с маслоотражателем и щитом тормоза крепится четырьмя болтами к фланцу балки. В гнезде балки моста установлена манжета. От осевого смещения подшипник фиксируется на полуоси запорным кольцом.)

Ходовая часть предназначена для преобразования вращающего движения ведущих колес в поступательное движение автомобиля по дороге с определенным уровнем комфорта без тряски и вибрации. Состоит из:

·  Подвеска (Передняя подвеска: независимая, двухрычажная, с винтовой цилиндрической пружиной, телескопическим гидравлическим амортизатором и стабилизатором поперечной устойчивости. Задняя подвеска: Зависимая, жесткая балка связанная с кузовом одной поперечиной и четырьмя продольными шагами, с цилиндрическими пружинами, телескопическими амортизаторами дисковые, штампованные).

Рисунок 7 – Схема передней подвески.

1 – подшипники ступицы; 2 – колпак ступицы; 3 – гайка; 4 – цапфа поворотного кулака; 5 – манжета; 6 – ступица; 7 – тормозной диск; 8 – защитный чехол верхнего шарового пальца; 9 – верхний шаровой палец; 10 – подшипник (вкладыш) верхней опоры; 11 – верхний рычаг; 12 – буфер хода сжатия; 13 – изолирующая прокладка пружины; 14 –амортизатор; 15 – подушка крепления амортизатора; 16 – ось верхнего рычага;      17 – резиновая втулка шарнира; 18 – наружная втулка шарнира; 19 – регулировочные шайбы; 20 – поперечина подвески; 21 – подушка штанги стабилизатора; 22 – штанга стабилизатора; 23 – ось нижнего рычага; 24 – нижний рычаг; 25 – обойма крепления штанги стабилизатора; 26 – пружина; 27 – резиновая втулка пружины амортизатора; 28 – нижняя опорная чашка пружины; 29 – поворотный кулак;

30 – вкладыш обоймы нижнего шарового пальца; 31 – подшипник нижней опоры; 32 – нижний шаровой палец.

Рисунок 8 – Схема задней подвески.

1 – распорная втулка; 2 – резиновая втулка; 3 – нижняя изолирующая прокладка пружины; 4 – нижняя продольная штанга; 5 – нижняя опорная чашка пружины; 6 – буфер хода сжатия; 7 – пружина подвески; 8 – болт крепления верхней продольной штанги; 9 – кронштейн крепления верхней продольной штанги; 10 – нижняя продольная штанга;      11 – кронштейн поперечной штанги; 12 – регулятор давления; 13 – рычаг привода регулятора давления; 14 – балка заднего моста; 15 – верхняя продольная штанга; 16 – дополнительный буфер хода сжатия; 17 – кронштейн амортизатора; 18 – поперечная штанга; 19 – амортизатор.

·  Колеса (размер обода 127J – 330 (5J – 13)^

·  Шины (Камерные или без камерные, радиальные 165R13 (165 - 330) или 175/70R13);

Механизмы управления предназначены для управления автомобилем, изменения направления движения, остановки и стоянки. К ним относятся:

·  Рулевое управление (травмобезапасное, редуктор рулевого механизма: глобоидальный червяк с двухгребневым роликом, передаточное число 16,4. Рулевой привод: трехзвенный, состоит из одной средней и двух боковых симметрических тяг, сошки, маятникового и поворотных рычагов);

Рисунок 9 – Схема рулевого управления.

1 – нижний шаровой шарнир; 2 – поворотный кулак; 3 – верхний шаровой шарнир; 4 – рычаг поворотного кулака; 5 – наконечник рулевой тяги; 6 – ось маятникового рычага; 7 – кронштейн маятникового рычага; 8 – маятниковый рычаг; 9 – редуктор рулевого механизма; 10 – уплотнитель вала; 11 – вал рулевого управления;      12 – игольчатые подшипники верхнего вала; 13 – облицовочный кожух; 14 – рулевое колесо; 15 – подрулевые переключатели; 16 – труба кронштейна; 17 – кронштейн рулевого вала; 18 – регулировочная муфта; 19 – рулевая сошка; 20 – средняя тяга; 21 – рулевой наконечник с шарниром в разрезе; 22 – боковая тяга.

·  Тормозная система (Передние: дисковые; Задние: барабанные, с самоцентрирующимися колодками и барабаном, с регулятором давления задних тормозов; Привод рабочих тормозов: ножной, гидравлический, двухконтурный, с вакуумным усилителем; Стояночный тормоз: ручной, с тросовым приводом на колодки тормозных механизмов задних колес).

Рисунок 10 – Схема тормозной системы.

1 – диск тормоза; 2 – суппорт переднего тормоза; 3 – вакуумный усилитель; 4 – главный цилиндр гидропривода тормозов; 5 – трубопровод контура привода передних тормозов; 6– защитный кожух переднего тормоза; 7 – вакуумный трубопровод; 8 – бачок главного цилиндра; 9 – кнопка рычага привода стояночного тормоза; 10 – рычаг привода стояночного тормоза; 11 – трубопровод контура привода задних тормозов; 12 – регулятор давления задних тормозов;   13 – рычаг привода регулятора давления; 14 – рычаг ручного привода колодок; 15 – колесный цилиндр заднего тормоза; 16 – задние тормозные колодки; 17 – задний трос; 18 – регулировочная гайка с контргайкой; 19 – уравнитель заднего троса; 20 – направляющий ролик; 21 – передний трос; 22 – упор выключателя контрольной лампы стояночного тормоза; 23 – выключатель стоп-сигнала; 24 – педаль тормоза.

Кузов предназначен для размещения водителя, пассажиров, различных грузов и защиты их от внешних воздействий, а также для крепления на нем других агрегатов. Состоит из:

·  Кузов (Кузов автомобиля ВАЗ-2106 типа «седан», несущей конструкции, трехобъемный, четырехдверный. Каркас кузова состоит из подмоторной рамы с брызговиками, панелей пола с усилительными поперечинами и порогами, панелей передка, задка и др. Детали и узлы кузова изготовлены штамповкой и соединены между собой сваркой.

Съемные панели и узлы: капот, двери, крышка багажника, лючок топливного бака.

Основные стекла дверей опускные. В передних дополнительно установлены поворотные стекла, в задних – небольшое неподвижное стекло. Зеркало заднего вида на передних дверях крепится снаружи. Ветровое стекло безосколочное, трехслойное, полированное. Остальные стекла закаленные, полированные. Заднее стекло может быть оборудовано устройством обогрева.

Спереди и сзади кузова на металлических кронштейнах установлены хромированные бамперы с резиновыми отбойниками и пластиковыми боковинами.

Передние сиденья раздельные, с подголовниками, регулируются в горизонтальном направлении, а спинки сидений – по углу наклона. Передние и при некоторых исполнениях – задние сиденья оборудованы ремнями безопасности.

В салоне автомобиля на панели установлены: комбинация приборов, электровыключатели, органы управления вентиляцией и отоплением, вещевой ящик, полка, прикуриватель, пепельница.

На тоннеле пола установлена съемная пластмассовая панель радиоприемника.

Радиатор отопителя и вентилятор с приводом от электродвигателя объединены пластмассовым кожухом, установленным под панелью приборов.

Пол салона покрыт формованным ковром на водонепроницаемой основе. Под ковром проложены термошумоизоляционные прокладки.

Обивка багажного отсека выполнена из формованной пластмассы.

Снизу кузов автомобиля покрыт составом БМП-1 или эластичной мастикой «Пластизоль Д11-А». Пол в салоне оклеен битумными листами. Внутренние поверхности панелей дверей обработаны битумной мастикой).

Рисунок 11 - Основные элементы кузова

1 – заднее крыло; 2 – задняя дверь; 3 – передняя дверь; 4 – передний пол; 5 – переднее крыло (левое); 6 – стойка брызговика; 7 – брызговик; 8 – кронштейн переднего бампера; 9 – боковая накладка переднего бампера; 10 – передний бампер; 11 – резиновый буфер;        12 – нижняя панель передка; 13 – переднее крыло (правое); 14 – капот; 15 – боковина; 16 – рамка ветрового стекла; 17 – панель крыши; 18 – крышка багажника; 19 – накладка задней стойки крыши; 20 – задняя перегородка; 21 – панель задка.

Электрооборудование предназначено для обеспечения электрическим током всех электрических приборов автомобиля. Состоит из:

·  источников тока

·  потребителей тока

Система электрооборудования однопроводная, отрицательный плюс источников тока соединен с «массой»;Номинальное напряжение, 12 В; Аккумуляторная батарея: емкость 55 А*ч при 20-часовом режиме разряда;

Генератор: переменного тока со встроенным выпрямителем, ток отдачи 42 А при 5000 мин в -1 степени; Стартер: С электромагнитным тяговым реле и муфтой свободного хода, ость 1,3 кВт; Свечи зажигания: А17ДВ.

2 ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ-2106

2.1 Параметры, задаваемые техническими условиями

Исходные данные для динамического расчета

Основными исходными данными, необходимыми для динамического расчета, являются:

Двигатель карбюраторный, четырехтактный, 4 цилиндра, рядный

Номинальное число оборотов двигателя n = 5600 мин^-1;

Основные размеры двигателя: диаметр цилиндра D =0,079 (м) и ход поршня S = 0,080 (м).

Расчет кинематики рядного карбюраторного двигателя

В целях уменьшения высоты двигателя без значительного увеличения инерционных и нормальных сил отношение радиуса кривошипа к длине шатуна предварительно было принято l = 0,285. R = S/2 равен половине хода поршня.

Перемещение поршня

 мм;

Угловая скорость вращения коленчатого вала

w = pn / 30 = 3,14 ×5600 / 30 = 586 (рад/с);

Скорость поршня

 м/с;

Ускорение поршня

 м/с²

Таким образом, определяем значения перемещения, скорости и ускорения поршня через каждые 30⁰ и заносим их в таблицу 1.

По данным таблицы 1 построены графики S_x в масштабе М_S = 1 мм в мм, V_П – в масштабе М_V = 0,5 м/с в мм, j – в масштабе М_j = 200 м/с² в мм.

Таблица 1

Рисунок 1 – Перемещение поршня

Рисунок 2 – Скорость поршня

Рисунок 3 – Ускорение поршня

Расчет динамики рядного карбюраторного двигателя

Значение площади поверхности поршня F_П = pD² / 4 = 0.004899 м².

Для вычисления силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс и центробежной силы инерции вращающейся части массы шатуна необходимо знать массы деталей поршневой (m_n) и шатунной (m_ш) групп.

Масса поршневой группы m_n = m_n¢× F_ПА

Масса шатуна m _ш = m _ш¢×F_П

Масса неуравновешенных частей одного колена вала без противовесов m_к = m_к¢ × F_П

Поскольку шатун совершает сложное движение, его массу условно заменяют двумя массами, одна из которых (m _ш.п) сосредоточена на оси поршневого пальца, и совершает возвратно-поступательное движение вместе с массой поршня, а вторая (m_ш.к) - сосредоточена на оси шатунной шейки кривошипа, и совершает вращательное движение с кривошипом. Следовательно, m _ш = m_ш.п + m_ш.к

В расчетах принимают: m _{ш. п} = 0,275m _ш, m_ш.к = 0,725m_ш

Масса кривошипно-шатунного механизма, совершая возвратно-поступательное движение, определится как сумма m_j= m_n + m _{ш. п} (кг);

Массы, совершающие вращательное движение m_R= m_к + m _{ш. к} (кг);

Результаты расчетов представлены в таблице 2.

Таблица 2

Сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс к.ш.м. вычисляется по формуле:

Суммарная сила P , действующая на поршневой палец по направлению оси цилиндра, вычисляется алгебраическим сложением газовой силы DР_г и силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс P_j . Результаты измерений сносятся в таблицу 3. C помощью таблицы 3 строится график силы P = f (φ) на той же координатной сетке и в том же масштабе μ_рj = 0,06 МПа в мм, что и графики сил DР_г и Р_j .

Удельная нормальная сила (МПа)

Р_N = Р × tgb

Удельная сила (МПа), действующая вдоль шатуна

Р_S = Р (1/соsb)

Удельная сила (МПа), действующая по радиусу кривошипа

Удельная и полная тангенциальные силы (МПа и кН):

 и Т = Р_Т F_П = Р_Т 0,0049 × 10³ .

По данным таблицы 3 строится графики изменения удельных сил Р_Т, Р_S, Р_N, Р, Р_к и Р_j в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала φ в масштабе М_р = 0,06 МПа в мм.

Таблица 3

Рисунок 4 – Кривые удельных сил Рj и P

Рисунок 5 – Кривая удельных сил Pк

Рисунок 6 – Кривые удельных сил Ps и Pn

Рисунок 7 – Кривая удельных сил P_T

Крутящий момент одного цилиндра двигателя

М_кр.ц=T·R =Т × 0,035 × 10³ Н×м , где R=const (радиус кривошипа).

Если вспышки чередуются равномерно, то угол Θ вычисляется по формулам:

Θ=720/i - для четырехтактного двигателя (i - число цилиндров).

В связи с этим, составляем таблицу 4 крутящих моментов всех четырех цилиндров двигателя, а также суммарного момента.

Таблица 4

3 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ЗАДНЕЙ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ-2106

Задняя подвеска – зависимая с винтовыми цилиндрическими пружинами и гидравлическими амортизаторам.

Балка заднего моста закреплена на кузове четырьмя продольными (реактивными) и одной поперечной штангами на резинометаллических шарнирах одинаковой конструкции (сайлент-блоках).

Пружины упираются нижними концами через пластмассовые прокладки в чашки, приваренные к балке заднего моста, а верхними концами – через резиновые виброизолирующие прокладки, в кузов. Ход сжатия пружин ограничен цилиндрическими упорами, являющимися частью кузова автомобиля. На торцах упоров установлены резиновые буферы.

Дополнительный буфер сжатия установлен на кронштейне над картером редуктора.

Амортизаторы крепятся на разборных резинометаллических шарнирах – верхними проушинами к шпилькам на кронштейнах кузова, а нижними – к кронштейнам на балке заднего моста.

Задняя подвеска: 1. Нижняя продольная штанга; 2. Нижняя изолирующая прокладка пружины подвески; 3. Нижняя опорная чашка пружины подвески; 4. Буфер хода сжатия; 5. Болт крепления верхней продольной штанги; 6. Кронштейн крепления верхней продольной штанги; 7. Пружина подвески; 8. Опора буфера хода сжатия; 9. Верхняя обойма прокладки пружины; 10. Верхняя изолирующая прокладка пружины; 11. Верхняя опорная чашка пружины подвески; 12. Стойка рычага привода регулятора давления; 13. Резиновая втулка рычага привода регулятора давления; 14. Шайба шпильки крепления амортизатора; 15. Резиновые втулки проушины амортизатора; 16. Кронштейн крепления заднего амортизатора; 17. Дополнительный буфер хода сжатия; 18. Шайба распорной втулки; 19. Распорная втулка нижней продольной штанги; 20. Резиновая втулка нижней продольной штанги; 21. Кронштейн крепления нижней продольной штанги; 22. Кронштейн крепления верхней продольной штанги к балке моста; 23. Распорная втулка поперечной и продольной штанг; 24. Резиновая втулка верхней продольной и поперечной штанг; 25. Задний амортизатор; 26. Кронштейн крепления поперечной штанги к кузову; 27. Регулятор давления тормозов; 28. Защитный чехол регулятора давления; 29. Ось рычага привода регулятора давления; 30. Болты крепления регулятора давления; 31. Рычаг привода регулятора давления; 32. Обойма опорной втулки рычага; 33. Опорная втулка; 34. Поперечная штанга; 35. Опорная пластина кронштейна крепления поперечной штанги.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте был рассмотрен легковой автомобиль ВАЗ-2106 производства Волжского автомобильного завода в г. Тольятти (ВАЗ). Была описана конструкция всего автомобиля, конструкция узла (сцепление), а также представлен тяговый расчет.

Выполнение курсового проекта способствовало углублению знаний в изучении устройства, назначения и принципа работы автомобилей, его агрегатов, узлов и систем на примере ВАЗ-2106

1.  Круглов С.М.. Все о легковом автомобиле: М.: Высш. шк.; Изд. центр «Академия», 1998, – 539 с..

2.  Ганенко А.П. и др.. Оформление текстовых и графических материалов при подготовке дипломных проектов, курсовых и письменных экзаменационных работ (требование ЕСКД): М.: ИРПО; Изд. центр «Академия», 1998, – 352 с..

3.  Техническое обслуживание и ремонт автомобилей/ В.М. Власов и др.; Под ред. В.М. Власова: М.: Издательский центр «Академия», 2003, – 480 с..

4.  Вахламов В.К.. Подвижной состав автомобильного транспорта: М.: Издательский центр «Академия», 2003, – 480 с..

5.  Автослесарь / Ю.Т. Чумаченко и др.; под ред. А.С. Трофименко. Ростов н/Д: Феникс, 2004, – 544 с..

6.  Стуканов В.А., Леонтьев К.Н.. Устройство автомобилей: М.: ИД «Форум»: ИНФРА-М, 2006, – 496 с..

7.  ВАЗ-2106 и др.: Руководство по Эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту: М.: Издательский Дом Третий Рим, 2006, – 164 с..