Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

РАЗМЕЩЕНИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ И ТРАКТОРНЫХ СИЛОВЫХ АГРЕГАТОВ НА РАМЕ

В автомобильных и тракторных силовых агрегат ах, основу которых составляют двигатель и коробка перед ач, доминирующая роль принадлежит двигателю, представляющему собой комплекс различных механизмов,, систем и устройств. Для большинства поршневых -двигателей обязательны кривощипно-шатунный механизм, механизм газораспределения, системы охлаждения, смазки и питания их воздухом и топливом. Самостоятельное значение имеют также системы вентиляции картер-ной полости и нейтрализации отработавших газов. Для двигателей с принудительным воспламенением смеси необходима система зажигания. В ,зависимости от назначения, особенностей конструкции или условий эксплуатации двигатели оснащают устройствами, облегчающими пуск в условиях холодного климата, устройствами пуска и реверса для крупных судовых двигателей, вводят наддув и т. д.
Назначение, устройство и принцип действия упомянутых механизмов и систем будут проанализированы в соответствующих главах. Здесь мы кратко рассмотрим только взаимодействие силового агрегата с ш»асси автомобилей и тракторов и обусловливаемые этим способы установки и крепления двигателей на раме.
Силы и моменты, возникающие вследствие работы двигателя и движения экипажа, стремящиеся переместить силовой агрегат относительно точек его крепления, схематично показаны на рис. 1.7 для типичных случаев продольного и поперечного размещения двигателя на раме. Прежде всего это так называемый опрокидывающий момент (Моир), равный по величине и противоположный по направлению упоминавшемуся ранее крутящему моменту (Мкр), который за время осуществления каждого рабочего цикла в двигателе неоднократно изменяет свою величину и направление действия.: Когда двигатель жестко соединен с картером сцепления и картером коробки передач в единый агрегат, величина опрокидывающего момента относительно крутящего момента двигателя возрастает кратно передаточному отношению в коробке передач. В результате действия подвижных деталей кривошипно-шатунного механизма возникают также силы  и соответствующие им моменты (Mj), которые вследствие конструктивных или технологических причин оказываются в какой-то степени неуравновешенными (подробнее см. гл. 2) и вызывают вертикальные колебания двигателя относительно опор. При резком изменении скорости движения экипажей, а также на виражах или при движении по неровной дороге возникают силы инерции (Ри), равные произведению массы двигателя на его ускорение, вызывающее продольные колебания силового агрегата на его опорах. Силы и моменты, действующие на опоры двигателя при продольном (а) и поперечном (б) расположении на раме
Указанные силы и моменты воспринимаются опорами двигателя, которые и должны надежно удерживать его от смещений, исключать передачу вибраций от двигателя к раме и, наоборот, от рамы к двигателю, а также исключать передачу на двигатель некоторой деформации рамы, возникающей при движении, особенно нагруженного автомобиля. Вибрации,, в частности высокочастотные, вызывают усталостные разрушения в местах крепления агрегата, порождают повышенную шумность автомобиля или трактора и оказывают вредное действие на организм человека.
В соответствии с требованиями пассивной безопасности (предопределяемой самой конструкцией экипажа), предъявляемыми пока к легковым автомобилям и созданным на их базе малотоннажным грузовикам, в случае столкновения автомобиля с препятствиями силовой агрегат должен сойти с опор, чтобы не ограничивать деформацию кузовных панелей, жесткость которых специально рассчитывают для создания заданного уровня замедления. В то же время двигатель или детали трансмиссии по соображениям безопасности не должны проникать в салон. Эти обстоятельства необходимо учитывать при размещении и креплении, силового агрегата на раме.
На современных автомобилях или иных транспортных средствах силовой агрегат полностью или частично крепят к раме на упругих элементах в двух, трех или четырех точках, причем иногда двигатель является и несущим элементом шасси. Опыт показывает, что наиболее целесообразно упругое крепление агрегата в,трех точках, так как в этом случае на него в меньшей степени передаются деформации рамы, и отпадает нужда в дополнительных реактивных штангах,, удерживающих его от раскачивания при двухточечном креплении. Варианты размещения и крепления силового агрегата показаны на рис. 1.8, а—з.
Схемы а и б (рис. 1.8) используют для двигателей грузовых автомобилей и тракторов, причем впереди может, быть одна опора посредине и две по бокам картера сцепления или две опоры в передней части двигателя, а одна — под коробкой передач. Для тракторных двигателей характерна также установка их на четырех опорах.
Применительно к агрегатам легковых автомобилей задние опоры их размещают над картером коробки передач (схемы д, е) или по схеме ж над главной передачей в случае поперечного расположения двигателя, чтобы обеспечить сход двигателя под пол салона при аварии. Короткие двигатели с малым числом цилиндров (2, 3 или 2, 4 при V-образном расположении) размещают иногда консольно, как показано на схеме е.,В грузовых автомобилях с центральной рамой, внутри которой проходит вал трансмиссии, силовой агрегат жестко крепят к раме через картер сцепления, корпус коробки передач и редуктор, а передний их конец размещают на двух упругих опорах, устанавливаемых по схеме I на траверсу. Аналогичную схему крепления силовых агрегатов широко применяют для колесных тракторов малой и средней тяги (схема г). Двигатели спортивных и гоночных автомобилей крепят иногда к раме жестко и сам двигатель становится ее частью, неся элементы подвески колес и агрегаты трансмиссии (схема з).
В качестве упругих элементов крепления силовых агрегатов используют резиновые подушки прямоугольной, цилиндрической или иной формы.с привулканизированными к ним металлическими пластинами или чашками (рис. 1.9).
Передние опорные кронштейны двигателя штампуют из стального листа толщиной 3—5 мм, обязательно с ребрами жесткости или отливают из чугуна и крепят к привалочным плоскостям картера болтами. Иногда применяют общий кронштейн под обе передние опоры (для малых двигателей легковых автомобилей); делают его сварным из сравнительно тонкого листа, придавая ему коробчатую форму, и крепят к передней или задней стенке остова двигателя. При размещении двух опор сзади кронштейны под упругие элементы часто отливают заодно с картером маховика. В классической схеме (рис. 1.8, б, д) наклонное расположение упругих элементов 1, 2 позволяет им достаточно хорошо воспринимать вертикальные и горизонтальные силы в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала. От перемещений агрегата в направлении оси коленчатого вала двигателя его, как правило, удерживают задней опорой 3, однако при массивных двигателях тракторов и грузовых автомобилей такого крепления бывает недостаточно,- поэтому вводят дополнительно реактивные штанги, оснащаемые также упругими элементами.
В некоторых легковых автомобилях (Порше', Лянча, Альфа-Ромео) применяют схему компоновки с коробкой передач, отделенной от впереди расположенного . двигателя и перенесенной к-заднему мосту. В этом случае опоры воспринимают опрокидывающий момент, равный крутящему моменту на валу двигателя (без учета передаточного отношения коробки передач), и могут быть более легкими.
При установке силового агрегата по схемам рис. 1.8, в, г упругие опоры делают меньшими по- размеру, более жесткими. Тем самым они частично разгружают картер консольно закрепляемого двигателя от действия собственной массы, но одновременно передают на него и усилия, возникающие при деформации рамы.
задняя (а) и передняя (б) опоры двигателя BA3-21011; в — задняя опора двигателя 3M3-24; г — боковая опора двигателя СМД-62; д — боковая (задняя) опора двигателя ЗИЛ-130; / —поперечина задней подвески; 2 —резиновая подушка; 3 — пластины подушки; 4 — резиновая подушка передней опоры; 5 —пружина; 6 — кронштейн передней опоры двигателя; 7 — буфер; 8 — кронштейн рамы.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.