Файл: Контрольная работа по мдк. 03. 01. Особенности конструкций автотранспортных средств для специальности 23. 02. 07 Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.12.2023
Просмотров: 363
Скачиваний: 13
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Департамент образования города Москвы
Государственное бюджетное профессиональное образовательное
учреждение города Москвы
«КОЛЛЕДЖ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА №9» (ГБПОУ КАТ № 9)
Контрольная работа
по «МДК.03.01. Особенности конструкций автотранспортных средств»
для специальности 23.02.07 Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей
Выполнил студент гр. 3ТДз-21.20
Проверил
Оценка____________________
МОСКВА 2023
Особенности конструкций VR-образных двигателей
В этих двигателях цилиндры в верхней части блока разделены на два ряда и установлены наклонно один относительно другого под углом 15° (рис. 1.3).
На виде в плане (рис. 1.4) видно, что они расположены в шахматном порядке.
Это позволило значительно уменьшить длину и высоту по сравнению с шириной двигателя, что благоприятно сказывается на размещении двигателя в моторном отсеке.
Из схемы расположения цилиндров (см. рис. 1.3) видно, что оси цилиндров смещены относительно оси коленчатого вала на 12,5 мм влево и вправо, благодаря чему длина двигателя еще больше сократилась.
Рис. 1.3. Принципиальная схема расположения цилиндров в ДВС типа VR6:
1 — продольная ось цилиндров; 2 — ось коленчатого вала; 3 — точка пересечения осей 1; Л — смещение (12,5 мм) осей цилиндров относительно вертикали
Рис. 1.4. Расположение цилиндров в шахматном порядке на двигателе типа VR
Компоновочная схема VR-образных двигателей сочетает компоновочные схемы V-образного и рядного двигателей. Рядно-смещенная компоновка, которая обозначается буквами VR, появилась в 1920-е гг., когда компания Lancia наладила выпуск семейства V-образных моторов с очень маленьким углом развала цилиндров (всего 10—20°). Тем не менее впоследствии подобные агрегаты не нашли распространения — главным образом из-за чрезмерной вибрационной нагружен- ности двигателей.
Новые двигатели получили обозначение VR, и с тех пор это название стало официальным для рядно-смещенных агрегатов. VR — аббревиатура двух немецких слов, в которой V обозначает «V-образный», R обозначает «рядный», т.е. VR — «V-образно-рядный».
Двигатель, разработанный компанией Volkswagen (рис. 1.5) представляет собой симбиоз V-образного двигателя с экстремально малым углом развала 15° и рядного двигателя. Его шесть цилиндров расположены V-образно под углом 15°, в отличие от традиционных V-образных двигателей, имеющих угол 60° или 90°. Поршни расположены в блоке в шахматном порядке.
Совокупность достоинств обоих типов двигателей привела к тому, что двигатель VR6 стал настолько компактным, что позволил накрыть оба ряда цилиндров одной общей головкой, в отличие от обычного V-образного двигателя.
В результате двигатель VR6 получился существенно меньше подлине, чем рядный шестицилиндровый, и меньше по ширине, чем обычный V-образный шестицилиндровый двигатель. Он ставился с 1991 года на автомобили Volkswagen Passat, Corrado, Golf, Vento, Jetta, Sharan.
Рис. 1.5. Внешний вид двенадцатиклапанного двигателя VR6 концерна Volkswagen модификации ААА
Свойства двигателя VR
Простыми двигателями считаются рядные - R2, R3, R4. Количество цилиндров, которое нам нужно, распределяем в ряд и таким образом у нас получается необходимый рабочий объем. Также у двигателя есть схема цилиндров поршневого внутреннего сгорания - V-образная.
Цилиндры размещены напротив друг друга от 1° до 180° под углом, но чаще 45°, 60° и 90°. В нынешних автомобилях конфигурации цилиндров с 5,6, 8. С 10 и 12 цилиндрами выпускаются обычно спортивные модели. Компания «Lancia» в свое время наладила выпуск моторов V-образных, развал цилиндров под маленьким углом 10*-20*. Из-за вибронагруженности такие агрегаты так и не нашли дальнейшего распространения.
Принцип действия двигателя VR
VR- это новое обозначение двигателя для рядных агрегатов. «VR», — два немецких слова, где V-образный и R-рядный. V-образный двигатель с малым экстремальным углом 15° и рядным двигателем разработан немецкой компанией «Volkswagen» и представляет симбиоз двигателя.
В V – образном двигателе под углом развала 15° размещены шесть цилиндров. Стандартный и традиционный V – образный двигатель с углом 60° или 90° отличается от двигателя VR. Двигатель VR компактнее, меньше по ширине, чем шестицилиндровый V-образный и по длине меньше, чем шестицилиндровый рядный. На автомобилях Sharan, Volkswagen Passat, Vento, Corrado, Jetta, Golf устанавливался с 1991 года. Благодаря небольшому углу развала VR-образный двигатель может уменьшить поперечный и продольный размер агрегата. VR5 и VR6 получили распространение. ® рядный двигатель — компоновка при помощи которой цилиндры расположены на одной плоскости. При малом количестве цилиндров используется (R2, R3, R4, R5 и R6). Шестицилиндровый рядный двигатель легко поддается снижению вибраций, но он довольно длинный. Двигатель V-образный, у которого цилиндры находятся в двух плоскостях так, что напоминают латинскую букву V. И поэтому этот угол между плоскостями получил название угол развала двигателя с обозначением латинской буквы V. У V – образного двигателя всегда четное число цилиндров, при этой компоновке уменьшается у двигателя длина, а ширина увеличивается.
Редко встречаются двигатели V4, V10, V12, V16. Самыми распространенными считаются двигатели с компоновкой V6 и V8.
Различия двигателей VR
Двигатели шести и четырехцилиндровые отличаются друг от друга не только мощностью, но и габаритами. В компактных автомобилях невозможно установить шестицилиндровые моторы, так как это агрегат не вместится в малом моторном отсеке.В небольших машинах двигатель устанавливается поперечно, на передние колеса привод. И получается экономия пространства в салоне, он смотрится более просторным и комфортным. Коробка передач размещена под капотом, там же и дифференциал. Моторный отсек тесен у небольшого автомобиля и поэтому в нем невозможно установить двигатель большого размера. Фердинанд Пих вместе со своей командой инженеров сделал прорыв в моторостроении. Они смогли разработать V-образный 6-цилиндровый двигатель с углом развала – 15°, а литраж в таком «некомпактном» - объемом 2,8. Известный VR6 сейчас устанавливается VW Golf на 3-е поколение.
Чтобы получить двинатель W12, можно просто два дигателя VR6 объединить под углом 720. Двигатели VR для производителей автомобилей имеют сложность в изготовлении по себестоимости и отсутствия технологий.
Особенности конструкций W-образных двигателей
Отличительной особенностью данного типа двигателя является компактность по сравнению с другими типами двигателей, используемыми в серийных автомобилях и имеющими схожие мощностные характеристики. Существуют также W-образные двигатели с рядным расположением цилиндров в шахматном порядке в каждой из двух секций одного блока цилиндров (рис. 1.9). При этом каждая из двух секций такого W-образного двигателя имеет свою головку блока цилиндров и угол между цилиндрами (в одной секции) в 10—15°, как в обычном VR- образном двигателе.
Рис.1.9. Принципиальная схема расположения цилиндров в ДВС типа W12
В каждой из двух головок блоков цилиндров установлены два распределительных вала: впускной и выпускной, на передних концах которых размещены гидравлические механизмы регулировки их положения.
Длина клапанов впускных и выпускных каналов обусловлена расположением цилиндров. Для устранения зазоров в приводе клапанов применяют гидрокомпенсаторы. Расстояние между секциями в таком двигателе менее 90°.
Обычно W-образный двигатель представляет собой двигатель, полученный путем объединения двух двигателей VR6 под углом меньше 72° градусов по отношению друг к другу над единым коленчатым валом. В этом случае получается двигатель W12 (см. рис. 1.9). Если к такой конструкции добавить по два цилиндра в каждый ряд, получится двигатель W16. Если разделить этот двигатель посередине коленчатого вала, получается двигатель W8. Также возможно получение двигателя W10 из двух двигателей VR5.
Таким образом, создавая различные вариации комбинаций элементов, можно получить самые разнообразные модификации W-образных двигателей (рис. 1.10).
При сравнении двенадцатицилиндрового V-образного двигателя и двенадцатицилиндрового W-образного двигателя с одинаковым
Рис. 1.10.Возможные преобразования двигателей семейства W: R6 +V6 -> VR6 + 2VR6 -»W12
рабочим объемом становится очевидно, что последний значительно компактнее. Более того, двенадцатицилиндровый W-образный двигатель обычно компактнее восьмицилиндрового V-образного двигателя.
Преимущества W-образной компоновки заключаются в относительной компактности при одинаковых, а порой и больших мощност- ных характеристиках, чем у других типов двигателей. При этом освободившееся место в подкапотном пространстве можно использовать для установки дополнительного оборудования. Более плотное расположение цилиндров относительно друг друга позволяет сэкономить материалы при производстве автомобиля.
Вследствие более плотного расположения цилиндров относительно друг друга W-образный двигатель подвержен более быстрому повышению температуры и, соответственно, быстрому перегреву в случае работы в экстремальных режимах или выхода из строя одного из узлов системы охлаждения. Из-за данной особенности современные двигатели, имеющие W-образную компоновку, имеют более развитую и технически сложную систему охлаждения, чем двигатели других типов.
В W-образных двигателях применяются только эффективные жидкостные системы охлаждения различных конструкций. Примером может служить система охлаждения наиболее распространенного двигателя W12, работающего на антифризе. Оригинальной особенностью этой системы является создание встречных потоков охлаждающей жидкости в головке блока цилиндров. Выравнивание температуры по всей головке блока и эффективное охлаждение зон установки свечей зажигания и выпуска отработавших газов обеспечивается тем, что 66 % антифриза со стороны выпуска и 34% со стороны впуска направляются встречными потоками, обеспечивая перекрестное охлаждение.
Коленчатые валы W-образных двигателей (рис. 1.11) делаются полноопорными (у W8 — пять опор, у W12 — семь опор).
У двигателя W8 кривошипы коленчатого вала расположены под углом 180°, а для уравновешивания сил инерции второго порядка установлены два балансирных вала, вращающихся в 2 раза быстрее коленчатого вала. Верхний вал вращается зубчатым ремнем от зубчатого цепного колеса, установленного на крайней коренной шейке коленчатого вала, нижний — от косозубой шестерни, расположенной на другом конце верхнего вала.
На каждой шатунной шейке установлено по три шатуна. Через зубчатую передачу осуществляется привод всех шести распределительных валов. Наряду с полностью уравновешенным двигателем R6 удалось уравновесить каждую трехцилиндровую поперечную секцию.
Работа каждого ряда цилиндров управляется своим электронным блоком, а четвертый электронный блок управления синхронизирует их работу и управляет всей электроникой двигателя.
Рис. 1.11.Конструкции коленчатого вала двигателя W12:
1 — цапфа коренной шейки для установки зубчатого цепного колеса; 2, 6 коренные шейки; 3 — шатунная шейка; 4 — маслоотражатели; 5 — зубчатое цепное колесо привода балансирных валов; 7 — зубчатое цепное колесо привода масляного насоса; 8 — демпфер
Концерном Volkswagen разработаны образцы нового двигателя WR18 (рис. 1.12), построенного из трех рядов двигателей R6, расположенных под углом 60°.
Этот двигатель имеет четыре клапана на цилиндр, по катушке зажигания на свечу и непосредственный впрыск бензина. Он наиболее компактен: имеет длину всего 523 мм, несмотря на то что коленчатый вал семиопорный с шейками под углом 120°.
Двигатель WR18 предназначен для полноприводного автомобиля 4x4. Его выходные параметры не уступают остальным W-образным двигателям. Создано семейство трехрядных двигателей в виде вариантов с 9 и 15 цилиндрами.
Рис. 1.12.WR-образный автомобильный двигатель
Особенности конструкций современных трансмиссий
С момента появления автомобилей на дорогах производители совершенствовали не только двигатели, но и коробки переключения передач. Развитие данного направления привело к появлению современных автомобилей с разными видами трансмиссий.