Газовий двигун

Органи студентського самоврядування

В технікумі створюються органи студентського самоврядування, які є невід'ємною частиною громадського самоврядування Технікуму. У студентському самоврядуванні беруть участь особи, які навчаються у Технікумі. Усі особи, які навчаються у Технікумі, мають рівне право на участь у студентському самоврядуванні. Студентське самоврядування забезпечує захист прав та інтересів осіб, які навчаються у Технікумі, та їхню участь в управлінні Технікуму.

Студентське самоврядування здійснюється особами, які навчаються у Технікумі, безпосередньо та через органи студентського самоврядування, що обираються шляхом таємного голосування.

У своїй діяльності органи студентського самоврядування керуються законодавством, рішеннями Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України та Положенням технікуму.

Органи студентського самоврядування:

~ приймають акти, що регламентують їхню організацію та діяльність; ~ проводять організаційні, наукові, культурно-масові, спортивні, оздоровчі та

інші заходи;

~ сприяють працевлаштуванню осіб, які навчаються у Технікумі; ~ розпоряджаються коштами та іншим майном, що знаходиться на їхньому балансі

та банківських рахунках; ~ виконують інші функції.

За погодженням з органом студентського самоврядування у Технікумі приймається рішення про: - відрахування осіб, які навчаються у Технікумі, та їх поновлення на навчання; - переведення осіб, які навчаються у Технікумі за державним замовленням, на

навчання за контрактом за рахунок коштів фізичних та юридичних осіб; - переведення осіб, які навчаються у Технікумі за контрактом за рахунок коштів

фізичних та юридичних осіб, на навчання за державним замовленням;

- поселення осіб, які навчаються у Технікумі, в гуртожиток і виселення з

гуртожитку;

- затвердження рішень з питань студентських гуртожитків для проживання осіб, які

навчаються у Технікумі.

Студентське самоврядування здійснюється на рівні студентської групи, відділення, гуртожитку Технікуму.
Студентське самоврядування може здійснюватися на рівні курсу, спеціальності, структурних підрозділів Технікуму,

Вищим органом студентського самоврядування є загальні збори (конференція) осіб, які навчаються у Технікумі та які:

- ухвалюють Положення про студентське самоврядування;

- обирають виконавчі органи студентського самоврядування та заслуховують їх

звіти;

- визначають структуру, повноваження та порядок обрання виконавчих органів студентського самоврядування.

Адміністративна рада технікуму має всебічно сприяти створенню належних умов для діяльності органів студентського самоврядування (надання приміщення, меблів, оргтехніки, забезпечення телефонним зв'язком, постійним доступом до мережі Інтернет, відведення місць для встановлення інформаційних стендів тощо).
Фінансовою основою студентського самоврядування є кошти, визначені педагогічною радою Технікуму в розмірі не менше 0,5 відсотка коштів спеціального фонду Технікуму. Кошти органів студентського самоврядування спрямовують на виконання їх завдань і повноважень.

Органи студентського самоврядування можуть мати різноманітні форми (сенат, парламент, старостат, студентська навчальна (наукова) частина, ради тощо). Соціальний захист студентів регулюється колективним договором.

Питання для самоперевірки:

1. Які Ви знаєте форми організації навчання? 2. Які посади може займати випускник технікуму? 3. Що повинен знати кваліфікований фахівець? 4. В яких випадках студент може бути відрахований з навчального закладу 5. За погодженням з органом студенського самоврядування в технікумі,

які приймаються рішення?

2. Історія розвитку транспорту

2.1 Попередники автомобіля: прадавні транспортні засоби, карети,

загальнодоступний транспорт.

Прадавні транспортні засоби. Багато років людство мріяло створити для швидкого пересування такий транспортний засіб, щоб, легко управляючи їм, нестися подібно Фаетону по небозводу, залишаючи за собою в просторі чумацький шлях. Про це розповідають перекази й фрески первісної людину на скелях, прикладом може служити колісниця Фаетона

(рис. 1.).

Син Зевса Фаетон попросив батька дозволити йому покататися на колісниці по небозводу. Але ослухався син порад батька: «не ганяти й не наближатися близько до Сонця», і, розігнавши візок, не зумів втримати швидконогих коней і наблизився до Сонця. Колісниця розсипалася на міріади зірок, залишивши нам Чумацький шлях.

Рис. 1. Колісниця Фаетона

Колісниці були досить різноманітними: двох- і багатомісні, двох- і чотириколісні, відкриті й з балдахіном, прості й роскішно оброблені й т.п.

На рис.2 зображена тянуча биками одноосьова гарба. Іноді гарби зчіплювали по дві, і виходив двохосьовий візок, що мав однак гіршу прохідність, чим одноосьова. Тому користувалися двохосьовим візком рідко. Коли биків замінили кіньми, з'явилися колісниці (рис.3). Спочатку вони призначали для врочистих виїздів, поїздок, прогулянок і змагань, потім їх пристосували й для інших цілей: хлібороби — для вивозу врожаю, кочівники — у якості похідних жител. Останні подібні ще більш прадавнім колісницям часів Троянської війни, описаним Гомером в «Іліаді»:

Збоків колісниці накинула гнуті кола

Мідних коліс восьмиспичних, на осі залізної, що ходять.

Обода їх золоті, нетлінні, зверху яких

Мідні шини покладені щільні, диво для погляду!

Маточини їх сріблом, округлені, сіяли,

Кузов блискучими пишно сріблом і золотом ременями

Був прикріплений, і на ньому піднімалися дугою дві скоби,

Дишель срібний з нього виходив.

Зверніть увагу на технічну термінологію Гомера і його переклад!

Рис. 2. Одноосна арба

Рис. 3 Давньогрецька бойова колісниця.

Загальна деталь усіх колісниць — колеса, вільно насаджені на кінці необертової осі. Це дуже істотний винахід. На більш прадавніх візках, та й пізніше, аж до залізничних локомотивів і вагонів, обидва колеса оберталися разом з віссю. У результаті на крутих поворотах одне з коліс просковзувало, тому що близьке до центру повороту робить менший шлях, чим зовнішнє. У колісниць вони оберталися незалежно одне від іншого, не буксували, як ми сказали б тепер, не скреготали й не зношувалися обода. Принципи незалежного обертання коліс на одній осі став обов'язковим і для кінних візків, і для автомобілів, за винятком випадків, коли колія дуже вузька й різниця у швидкості обертання коліс невелика.

Потужний, значний вигляд, масивність кузова колісниць виправдані функціонально. Кузов повинен був витримувати їзду без ресор і еластичних шин (багато сторіч пройде до їхнього винаходу), по грубих дорогах і без доріг, а при бойовому використанні колісниць служити бронею. Потрібна швидкість колісниць, якщо її обмежувала більша їхня маса, досягалася просто: у запряжку додавали коней. Так, квадрига (із чотирма кіньми) була досить розповсюдженою. Корпус, відкритий зверху й позаду, виходив досить твердим, щоб сприймати й тягнучі зусилля коней, що й штовхають — від коліс. Врезультаті несучий кузов то здавав, то знову завойовував свої позиції: окрема рама стала необхідною з появою пасової або ланцюгової підвіски осей в екіпажів і знову не обов'язкової — із введенням ресор. Вона збереглася дотепер у вантажних автомобілів. Більша ж частина легкових автомобілів і автобусів взяла несучий кузов.

Діаметр коліс становив 1,5-2 м. Справедливо вважали, що великий діаметр зм'якшує поштовхи колеса (підкреслимо: твердого й непідресореного) при їзді по дорожніх нерівностях, воно не застряє у вибоїнах і коліях.

Ще в Прадавньому Римі діти каталися на дошках із приробленими до них чотирма колесами. Це були перші примітивні візки без тваринної тяги, що працюють на мускульній енергії самого пасажира.

Із занепадом Римської імперії й розпадом Європи на дрібні феодальні князівства розвиток безрейкового транспорту загальмувався на ціле тисячоріччя. Їзда в середньовічних колимагах була справжнім мученням, і на них головним чином возили вантажі. Подорожували ж здебільшого верхи, іноді на ручних або кінних носилках (седанах, паланкінах, портшезах). Довгий період занепаду відзначений лише одним важливим удосконаленням візків — введенням поворотної, на шворні, передній осі.

Карети. Тільки в XV ст. був зроблений вирішальний крок у розвитку візка: кузов, як колиску, підвісили до загнутих кінців рами. Розтягуючись і погойдуючи кузов, ремені зм'якшували поштовхи коліс. Колимага перетворилася в більш зручний, хоч і закачующий екіпаж — карету (рис.4).

Рис. 4 Карета

Карет було багато, вони були надбанням лише коронованих і титулованих осіб.

В XVI-XVII ст.. з'явилися кузови зі шкіряними боковинами, а потім — із твердим дахом і засклені, однак з відкритим передком для кучерів. Засклену карету називали берліной. Коли ж сидіння, постачені спинками на шарнірах, перетворилися в складні постелі, самі карети одержали назву «дормези» (франц. dormeuz, сон — стародавня велика карета, пристосована для сну в дорозі). Пристрій постелі був скоріше необхідністю, чому розкішшю, тому що подорож навіть в 400...500 верст у ті часи тривало тижнями. Доїхати до постоялого двору без сну міг тільки дуже витривалий пасажир.

До кінця XVII в. відносяться ще два вдосконалення — сталеві ресори замість ременів і новий тип упряжі, при якім кінь тяг візок не шиєю, а грудьми. Хомут удвічі збільшував, як тепер сказали б, продуктивність «двигуна», замість двох коней можна було запрягати одну.

Подорож у важких і високих карстах було небезпечним. На поворотах вони перехилялися, траплялося, що й перекидалися. На крутих спусках кучер втрачав керування: коні, що підштовхувалися каретою, не слухалися. Було потрібно пристосування, за допомогою якого можна сповільнити або зовсім зупинити рух. Так з'явилися гальма.

Спочатку вони являли собою всього лише клини: перед спуском їх підкладали під колеса. Карета сповзала під гору «на гальмах». Пізніше на кареті з'явився важіль із закріпленої на його кінці шкіряною подушкою. Кучер, натискаючи із силою на важіль, притискав подушку до обода колеса й сповільнював цим його обертання.

Багато було небезпек і труднощів у шляху — побори за користування дорогою на території інших землевласників, а то що й учиняються феодалами пограбування, не говорячи вже про розбійників. І все-таки головну небезпеку таїли самі дороги, які в розчленованій на дрібні князівства Європі, «у семи няньок», прийшли в повне запустіння. Аж до XVII в. ніхто не стежив за ними, ніхто не обмежував (як це колись робили в Римі й роблять тепер стосовно до автомобілів) власну масу візків, щоб зберегти дороги, не покладав на землевласників відповідальність за поломки візків на «їх» дорогах...

Загальнодоступний транспорт. З розвитком ремісничого виробництва й торгівлі росли міста. Назріла необхідність у створенні загальнодоступного транспорту. Починаючи з XVII ст. у містах з'явилися екіпажі загального користування.

Щоб обійтися меншою кількістю візків, екіпажні компанії пустили тісні й незручні візки: у Москві — так звані «волчки», у Парижу — «кукушки», у Берліні — «реброломи», на міжміських дорогах — диліжанси.

«Волчки» — звичайні повозки без ресор і кузова; шість пасажирів сиділи на поздовжній лаві, іноді під балдахіном. «кукушка» являла собою двохколку з маленьким кузовом-ящиком; чотири пасажири забиралися в ящик зпереду, чіпляючись за обід колеса й хвіст коня, потім вхід закривали знімною стінкою, на якій зовні було влаштоване сидіння візника й ще двох пасажирів; іншим бажаючим їхати надавали місця на даху. Повільно рухалася важка «кукушка». Щасливці, що сиділи в ящику, час від часу, немов зозулі в годиннику — звідси назва візка, — висували голови у вікно: чи скоро кінець мученням? Назва «реброломи» говорить саме за себе.

Диліжанси найчастіше робили восьмимістними, з багажниками на даху, під кузовом і за ним. По нинішніх автомобільних нормах у диліжансах вистачало місця якнайбільше на четверо. Але пасажири сиділи по троє на диванчиках уздовж передньої й задньої стінок і по одному — на відкидних сидіннях, прироблених зсередини до дверей. «Дверному» пасажирові загрожувало падіння під колеса диліжанса, якщо він випадково натискав на ручку дверей. Тому інший візник замикав двері зовні на замок. Швидкість диліжанса становила в середньому близько 15 км/год, за рік він проходив до 10 тис. км.

Одне лише докорінно відрізняє нащадків від предків — механічний двигун. Пройшли сторіччя, поки він став придатним для транспортної машини. Але сама ця машина могла з'явитися багато пізніше, якби в процесі розвитку кінних екіпажів не були підготовлені кузовом і багато її механізмами.

2.2 Безкінний транспорт: паромобілі.

Як було б чудово, якби екіпаж став саморушійним, безкінним! Над цією проблемою люди ламали голову віддавна. Яку силу, який механізм застосувати до візка?

В 1257 г. англійський учений і суспільний діяч Роджер Бекон передбачив можливість створення більших візків з «мускульною›› тягою, що мають практичне значення.

В 1447 г. у європейських містах на новорічних святах з'явився закритий візок, що приводиться в рух «схованим механізмом», очевидно, захованими усередині візка людьми.

Починаючи з XV в. з'являлися десятки саморушійних (розважальних або військових) екіпажів і їх проектів. Серед них і конструкції великого італійця Леонардо да Вінчі, які приводилися в дію слугами, що крокують поруч із візком або знаходились на ній самій. Великий німецький художник А.Дюрер сконструював цілих дев'ять «саморушійних» візків для імператора Максиміліана I, його візок — з усіма приводними колесами: якщо одне попадає в бруд і ковзало, то інші продовжують котити візок (прообраз повнопривідного автомобіля підвищеної прохідності). І Ньютон у молодому віці побудував «самокотку», яка їздила по підлозі в його будинку.

В XVII-XVIII ст.. були відомі не менш десяти різновидів «безкінних» самохідних візків, у тому числі — «саморушійна коляска» талановитого російського механіка Леонтія Лук'яновича Шамшуренкова (1685-1757). Вона була виготовлена з «заліза сибірського м'якого», «стали самою доброї», «дроту залізної товстої», «шкіри, сала, клею, полотна й цвяхів».

Сама історія створення «саморушійної коляски» сина селянина Новгородської губернії Шамшуренкова не позбавлена драматизму. Виконуючи замовлення купців, Леонтій Шамшуренков зібрав бригаду тесль для будівництва «лабазу» (складу). В один з вечорів на споруджуваному складі влаштували гулянку й після гарного підпиття заснули. Багаття, що горіло в центрі складу, виявилось з норовом і підпалило стреху даху, лабаз згорів, працівники розбіглися, а Шамшуренкова, що залишився, відправили в Острог. Суд був швидкий і суворий, Шамшуренкова посадили у в'язницю на десять років.

У нього, як і будь-якого самоучки, було багато механічних винаходів, але ідея створення «саморушійної коляски» з'явилася саме у в'язниці. Вечорами в зимові й непогожі дні Леонтій Леонідович займався різними виробами, однієї з яких була й «саморушійна коляска». Спочатку її випробували діти начальника в'язниці, яких по доріжках і в будинку катали два каторжанина. Начальник в'язниці відправив повідомлення в царські палати про те, що в його в'язниці створена цікава штуковина — «саморушійна коляска», на якій дітей катають із великою швидкістю...

Винахідник був спрямований з в'язниці в царські покої із своїм винаходом, де він і продемонстрував свою коляску, хоробро прокотивши дітей по Зимовому палацу. «Досить нове й курйозне мистецтво» сподобалося й дітям, і придворної челяді, однак скоро набридло й тим, і іншим, і було відправлено на задвірки конюшенної контори, а винахідник — назад в Острог.

Треба сказати, що «самокатки», «саморушійні коляски» та інші «безкінні» транспортні засоби з'явилися задовго до І. П. Кулібіна. Покоління вмільців ламали голови над створенням і вдосконалюванням безкінних транспортних засобів. Чудовою конструкцією була також самокатка видатного російського винахідника й інженера Івана Петровича Кулібіна.

Паромобіль. У другій половині XVIII в. парову машину одночасно спробували встановити на безрейковий візок і застосувати на рейковому й водному транспорті. Якийсь час парові автомобілі розвивалися паралельно з локомотивами.

Першим паровим автомобілем, що практично діяв, вважається «паровий віз» (1769 г.) француза Никола-Жозефа Кюньо (1715-1804). Він прагнув створити потужну тягову силу для артилерійських знарядь і перевезення снарядів. Віз виготовили в майстернях паризького арсеналу, де звикли до дуже міцних і тому важких візків з товстими листами заліза, мідними втулками, дубовими брусами, великими болтами й заклепками (рис. 5).

Матеріали й знаряддя виробництва наклали свій відбиток на конструкцію воза: вона важила цілу тонну, стільки ж припадало на воду й паливо, ще стільки ж — на частку самої парової машини.

Рис. 5. Паровий віз Кюньо

Дві кінські сили, які розвивала машина, давалися нелегко. Незважаючи на великий об'єм казана тиск пари швидко падав, і в результаті через 15 хв машина зупинялася. Щоб підтримувати тиск, доводилося зупинятися й знову розпалювати, що віднімало стільки ж часу, скільки перед цим тривала поїздка.

На початку XIX в. були побудовані й стали розвиватися залізничні дороги. Але їх неможливо було провести всюди. У перевезеннях їм допомагав гужовий транспорт. З'явилося безліч конструкцій безрейкових парових візків, найбільше — в Англії, де парові машини, також як і ткацькі верстати, були основою промислового перевороту.

Потужність екіпажних парових машин у порівнянні з машиною Кюньо зуміли збільшити в 8-10 раз і при цьому зменшили їхні розміри й витрату палива. Машину розташовували, як правило, позаду візка. Шток, що передає рухи поршня храповику на осі коліс, замінили рухомим шатуном. Був створений так званий кривошипний механізм, майже повністю перейшов згодом в автомобільний двигун.

Однак розвиток безрейкового парового транспорту на відміну від залізничного йшло далеко не гладко. Те якийсь пастор запідозрив винахідника Вільяма Мсрдока в стосунках з нечистою силою, і Мердокові довелося залишити досліди з візком, щоб не гнівити бога. То винахідник парової машини Джемі Уатт збвинуватив свого колишнього співробітника Річарда Тревисика в крадіжці ідей фірми «Болтон і Уатт» і намагався провести в парламенті закон про заборону «небезпечних» парових екіпажів...

На щастя, старання Уатта не увінчалися успіхом. Але Тревисик все-таки змушений був припинити роботу над візком з іншої причини — дороги, навіть на околицях Лондона, були такі, що доводилося розчищати трасу для візка — забирати величезні камені, повалені дерева. Витрати по роботах з візком розорили Тревисика, і він помер в бідності.

Тільки в 20- 30-х рр. XIX в., після деякого поліпшення стану доріг, парові візки були затребувані знову.

Продовжуючи справу своїх попередників, російські винахідники поставили перед собою завдання з'єднання колісного візка з механічним двигуном, тобто створення саморушного екіпажу для безрейкової дороги. Так, на основі розробок парових двигунів К. І. Ползунова, П. К. Фролова, Е. А. і М. Е. Черепанових в 1830 г. російський лафетний майстер К. Янкевич зі своїми двома товаришами-механіками впритул підійшов до створення колісного самохідного екіпажа з паровим двигуном. «Швидкокат», як був названий цей винахід, він повинен був розвивати швидкість до 30 верст на годину, мати здатність швидкого гальмування, прискорення й затримки ходу. Принципової особливості швидкоката був паровий котел, що складався з 120 трубок що використовував в якості палива деревне вугілля, (по задумах винахідників — сосновий). Передбачалося, що ця машина може бути використана як на літньому (колісному), так і на зимовому (з полозами) ходах. У конструкції швидкоката були передбачені також місця для пасажирів і водія, розташовані в критому візку, опалюваному за допомогою системи теплових трубок.

Конструктивною особливістю швидкоката Янкевича було оригінальне оформлення зв'язку між корпусом візка і її задньою віссю. Винахідник відійшов від загальноприйнятого способу розташування осі під корпусом: він пропустив вісь безпосередньо через корпус, що змістило центр ваги візка й суттєво підвищило її стійкість, запобігаючи перекидання.

Чотири «паровики» Голдсуорси Гюрнея (рис. 6) робили регулярні рейси між містами й наїздили в 1831 г. 6 тис. км (нагадаємо, що це становило приблизно в 7 раз менше річного пробігу чотирьох кінних диліжансів). Більш успішно організував рух парових диліжансів Уолтер Хенкок. Однак рейс довжиною 120 км тривав близько 12 год, з яких в русі було тільки 7...8 ч. Решта часу йшло на заправлення водою. Пізніше догадалися причепити до диліжанса тендер з водою й коксом. Хэнкок використовував високий тиск пари в котлі й застосував ланцюгову передачу від колінчатого вала машини до коліс

Дев'ять 15-місних візків Хенкока зробили близько 700 рейсів і наїздили 7 тис. км зі швидкістю до 30 км/год.

Рис. 6. Паромобиль Гюрнея

Після того як парові диліжанси почали потроху справлятися з вантажопотоками, виникла нова перешкода. Власникам диліжансів доводилося платити мита в 8...9 раз більші, ніж платили за кінний диліжанс: і за число місць у диліжансі, і за потужність машини, і за число коліс. А коліс було багато через те, що тоді ще не було гарного способу керування візком і облаштували його «гайдом» — поворотним двоколісним візком, висунутої вперед на довгому дишлі. Таким чином, візок ставав шестиколісним; до нього нерідко причіпляли два-три вагончики, і число коліс збільшувалося.

Власники кінного поштового транспорту, для яких парові автомобілі були небезпечними конкурентами, переконали парламент у тому, що важкі машини псують дороги. У результаті чого податок на парові диліжанси був збільшений. Але цього виявилося недостатньо, щоб знищити їх. Тоді підкупили журналістів, щоб вони лаяли паровий транспорт. Замітки про дріб'язкові події з паровими диліжансами роздувалися в погромні статті. Усе це вплинуло, тим більше що в цей час з'явилися ідеї луддитів (руйнівників машин), що в нещастях англійського пролетаріату винна техніка. Жителі провінції, підбурювані ворогами автомобіля, завалювали дороги колодами й сміттям, закидали пасажирів каменями. Подорож на паровому диліжансі ставало небезпечним. Відбувся ще один удар: виробники кінних візків добилися видання «Закону про дорожні локомотиви», який прирівнював швидкість — головна перевага парових диліжансів — до кінних 16 км/год. Але й цей удар не був для паровиків останнім.

І от в 1865 г., коли залізнчні дорогиі вже покрили всю Англію, їх власники разом з виробники кінних візків наполягли на доповненнях до «Закону»:

• дорожні локомотиви повинні пересуватися зі швидкістю 6,5 км/год на заміських дорогах і ще вдвічі повільніше в населених пунктах;

• перед локомотивом повинен іти людина із прапорцем, щоб попереджати перехожих і проїзжих про небезпеку, що наближається;

• допомагати зустрічним перевізникам в втихомиренні переляканих коней;

• на локомотиві повинен перебувати, крім машиніста, і кочегар.

Закон був зм'якшений тільки в 1878 р. і відмінний в 1896 р.., коли на Європейському континенті вже їздили сотні бензинових автомобілів.

Так в Англії був знищений зароджений вид транспорту — парові диліжанси. А паровози безперешкодно, з вигодою для їхніх власників, котилися по рейках; до того ж і паровози, і вагони, і рейки належали одному власникові.

На якийсь час парові автомобілі відродилися у Франції. Їхні двигуни вже були оснащені гасовими пальниками замість вугільних котлів, не потребували важкого запасу вугілля й довгому розігріві, стали більш легкими й потужними. Леон Серполле (1858-1907) на паромобілі (рис. 7) замінив котел довгою багаторазово вигнутою трубою — змійовиком. Запас води значно зменшився, змійовик швидко розігрівався, безупинно утворюванна необхідна для роботи машини кількість пари (без його скупчення, яке іноді приводило до вибухів котлів).

Рис 7. Паромобіль Серполле

Все-таки, незважаючи на вдосконалення, парові автомобілі другої половини XIX ст. залишалися досить незручними для експлуатації. Машиністові паромобіля потрібні були майже такі ж знання й вправність, як його колегам на залізниці.

Один тільки старт парового автомобіля вимагав великої спритності й забирав багато часу. Запаливши (добре, якщо в безвітряну погоду) пусковий пальник, потрібно було відрегулювати подачу пального й повітря; прислухуючись, коли з'являться дзижчання — ознака випарювання пального, булькіт киплячої воли й свист пари. Потім потрібно було перевірити тиск пари за допомогою скляної трубки, встановленої на кронштейнах збоку автомобіля. Коли по недогляду машиніста тиск у котлі надмірно підвищувався, трубка лопалася, викидала потік гарячої води; тоді водієві доводилося гасити пальник, чекати, поки машина охолоне, вставляти нову трубку, доливати в котел води й відновляти процес запалювання. Слід зазначити, що вперше дзеркало заднього виду з'явилося на американському паровому автомобілі марки «Локомобіль» для спостереження не за дорогою, а за трубкою!

У дорозі машиніст повинен був стежити за рівнем води в котлі, доливати її перед підйомами, а при спусках, поки машина працювала вхолосту, накопичувати пар, підкачувати велосипедним насосом повітря й паливо до пальника. Побоюючись пожежі, шофери приєднували до котла шланг, при необхідності, що служив брандспойтом. Через кожні 30...40 км потрібно було заправляти котел, змазувати кривошипний механізм і інші частини двигуна, час від часу видаляти накип, чистити пальник.

Закінчивши поїздку, не можна було просто поставити машину в гараж, заглушити двигун і піти додому. Машиніст задував головний пальник, випускав частину води з котла й знову заповнював його. Пусковий пальник залишали палаючим до ранку, щоб не мучитися знову із запалюванням.

Парова машина була недостатньо надійна й практично недоступна для масового споживача, але все-таки вона зіграла важливу роль у розвитку автомобільної техніки. Була доведена сама можливість механічного пересування, випробувані й удосконалені механізми майбутнього автомобіля. Від парових автомобілів залишилося й слово «шофер» (його раніше писали із двома буквами «ф»), що по-французькому означає «кочегар».

І хоча давно немає на автомобілі котла й топки, водія й донині називають шофером.

До початку «автомобільного століття» розвивався залізничний транспорт, а механізований безрейковий був відсутній. І це в обставинах, коли в колах промисловців, комерсантів, великих землевласників, лікарів, адвокатів особистий транспорт здобував усе більше значення.

Дослідження в області розвитку парового двигуна проводилися й у більш пізній період, спрямовані вони були, головним чином, на застосування парових котлів у транспорті, призначеному для перевезення вантажів.

У монографії, виданої в Санкт-Петербургові в 1898 р., «Про застосування автомобілів у перевезенні пасажирів і вантажів» говориться про те, що перші досвіди використання паромобілів для перевезення вантажів мали місце в Росії в 1872 р. У Стрільці під Петербургом випробовувався «сухопутний пароплав», доставлений із Шотландії 16 (28) липня 1872 р. державними органами була видана перша ліцензія петербурзьким механікам Орловському й Кемпте на перевезення вантажів за допомогою паромобіля, що підтверджується документом, що зберігаються в Центральному державному історичному архіві.

Однак роботи техніків по створенню колісного самоходу з механічним двигуном показали, що громіздкі й важкі парові установки не дозволяють одержати компактну й просту машину. Як і раніше стояло завдання створення легкого й потужного двигуна, який наприкінці XIX в. став необхідний не тільки колісному транспорту, але літакобудуванню, що почав зароджуватися.

Питання для самоперевірки:

1. Які транспортні засоби були в Прадавньому світі?

2. Яка загальна деталь є у всіх прадавніх транспортних засобів?

3. Як з'явилися гальма на транспортних засобах?

4. Ким побудований перший паромобиль?

5. Хто першим организував рух парових диліжансів?

6. Яке слово збереглося в розмовній мові від паромобиля?

3. Століття автомобільного транспорту

Творці перших транспортних ДВЗ взяли за основу конструкцію парової машини, у якій самими об'ємними, до того ж небезпечними елементами були топка й котел. Як зробити конструкцію більш компактною й продуктивною? Виходить, топку й котел потрібно замінити, вважали винахідники. Чим? Відповідь на це питання видалась простою: необхідний резервуар з газом, наприклад світильним. Для цієї мети газ треба змішати з повітрям, а потім уже вводити в циліндр машини й там запалювати. Горіння газу й розширення палаючої суміші зроблять силу, яка й замінить пару. Отже, топка й котел більше не знадобляться!

Першим додумався як це зробити не вчений або інженер, а самий далекий від техніки людей — офіціант паризького кафе Жан Ленуар в 1860 році. Як розповідали працівники кафе, його заворожувало полум'я палаючого газу всередині плити. Він не тільки запропонував ідею, але й сам зробив двигун, який працював на газі (рис.8). А оскільки газ горів усередині двигуна, то останній назвали двигуном внутрішнього згоряння. Правда, він був слабким, розвивав потужність усього у дві кінські сили, але споживав багато масла й газу. У жарт його тоді називали пожирателем газу.

Рис.8. Перший двигун Жанна Ленуара.

Переваги нового двигуна перед паровою машиною не обмежувалися відсутністю котла й топки. Газові двигуни не вимагали розведення пари, обслуговувати їх було неважке. Однак маса нового двигуна залишалася майже такий же, як і в парової машини. Одиниця виробленої потужності двигуна (к. с. або кВт) обходилася в 7 раз дорожче, чим у парової машини. Тільки 1/25 теплової енергії згорілого газу робила корисну роботу, коефіцієнт корисної дії (ККД) двигуна становив 0,04.

Зробити газовий двигун більш ефективним удалося в 1876 р. комерційному службовцеві Миколі-Августу Отто (1832-1891) з Кельна разом з Євгенієм Лангеном (1833-1895).

Новий універ­сальний двигун для найширшого застосування було винайдено. Тепер

треба було його удосконалити.

У 80-х роках XIX століття промисловий переворот майже скрізь закінчився. Була створена машинобудівна промисловість. Ма­шини проникли в усі галузі народного господарства. З 1873 року по­чинають створювати двигуни, які працюють на паливі, виготовленому методом перегонки нафти (бензин, гас, мазут).

3.2 Двигун на рідкому паливі.

Винайдення двигуна внутрішнього згоряння - легкого двигуна, що має досить високий коефіцієнт корисної дії і невеликі розміри, полег­шило винайдення саморушного екіпажу. В 1883 році Готліб Даймлер (1834-1900) запропонував нову конструкцію малогабаритного швид­кохідного двигуна внутрішнього згоряння завдяки виграшу у його по­тужності. В 1885 році він розробив чотиритактний двигун потужністю 1,1 квт (1,5 к.с.), який працював на бензині. Займання пальної суміші здійснювалось за допомогою запальної трубки, яку перед запуском розпікали до червоного жару і вкручували в циліндр. Тепла трубки вистачало, щоб підпалити першу порцію пальної суміші, надалі тем­пературу трубки підтримувала, згоряючи в циліндрі, бензинова пара. Створений двигун став прототипом сучасного двигуна, працюючого на легкому парі.

Рис. 9. Двигун Г.Даймлера.

У 1885 році Бенц, одночасно з Готлібом Даймлером, створив дви­гун, де запалення суміші в циліндрах проводилось від електричної іс­кри. Його можна було встановити на екіпажі.

Усі наступні конструкції Даймлера розраховані винятково на рідке паливо. Більшу частоту обертання вала двигуна, забезпечувану, зокрема, інтенсивним запаленням суміші, Даймлер справедливо вважав головним показником роботи двигуна на транспортній машині.

Частота обертання вала двигуна Даймлера була в 4—5 раз більше, чим у газових двигунів, і досягала 450...900 хв ^-1, а потужність на 1 л робочого об'єму — удвічі більше. Відповідно могла бути зменшена маса двигуна. Для його пуску служила заводна рукоятка. Фактично було все необхідне для створення легкого саморушного екіпажа — автомобіля.

Почесне місце серед винахідників автомобіля займає й наш співвітчизник Євгеній Олександрович Яковлєв (1857-1898). Будучи в минулому лейтенантом військового флоту, що плавав на російських і іноземних судах, він був добре знайомий з двигунами, відмінно в них розбирався. Після відставки в 1883 р. він почав проводити досліди із двигунами, що працюють на рідкому паливі. У дворі свого будинку Яковлєв побудував сарай, який став майстерною, і в ньому почав проводити експерименти із ДВЗ.

В 1889 р. на власний страх і ризик Яковлев організував серійне виробництво гасових і газових двигунів на заснованому їм невеликому заводі в Петербургові. Перший ДВЗ на рідкому паливі конструкції Яковлева був виготовлений в 1889 р. Він витримав усі випробування й навіть вигідно продався.

Конструктор Яковлев був запрошений на VIII з'їзд Російського суспільства натуралістів і виступив там з доповіддю про підсумки роботи зі створення ДВС на рідкому паливі. Дмитро Іванович Менделєєв високо оцінив роботу Яковлева. Акціонерне товариство «Дейтц», на чолі якого стояв Николаус Отто — видатний конструктор газових двигунів, притбало двигун Яковлева. Оцінка Отто була дуже утішною. На двигуни стали надходити замовлення. В 1891 р. було виготовлено 20 ДВЗ конструкції Яковлева. Назріло питання про розширення виробництва, і в 1891 р. у Санкт-Петербургові Яковлев, будучи талановитим конструктором і організатором, заснував «Перший російський завод гасових і газових двигунів Є.О Яковлева», де впроваджував нові технології.

Двигуни конструкції Яковлева мали для того часу чимало передових конструктивних особливостей (електричне запалювання, знімну головку циліндра, змащення під тиском).

В 1893 р. двигуни конструкції Яковлева експонувалися на Всесвітній виставці в Чикаго й були відзначені премією.

Виняткова роль в галузі конструювання двигунів внутрішнього ігоряння належить винаходу німецького інженера Рудольфа Дізеля (1858-1913). У 1897 році він зробив двигун внутрішнього згоряння, в якому суміш рідкого палива з повітрям вприскувалася в камеру, де повітря було стиснуте до 35 атмосфер. Такий двигун, що дістав назву дизель-мотора (або просто дизеля), набув найширшого застосування -і сухопутного і у водному транспорті.

3.3 Винахідники автомобіля.

Офіційно винахідниками автомобіля вважаються Г.Даймлер і К. Бенц. Однак Бенц свою конструкцію назвав «Вело» (рис.10), і якщо врахувати, що в ній використовувалися тільки три колеса, те, напевно, некоректно відносити його до класу автомобілів.

Німецькі винахідники Даймлер і Бенц, ідучи різними шляхами, побудували схожі двигуни й в 1886 р. поставили їх на своїх автомобілях.

Рис. 10. Автомобіль К. Бенца «Вело»: обсяг двигуна — 984 см ³, максимальна швидкість — 12-15 км/год

Так, наприклад, двигун Бенца був одноциліндровим горизонтальним чотиритактним водяного охолодження.

Наприкінці січня 1886 р. Карл Бенц одержує імперський патент № 37435 на винахід автомобіля із чотиритактним двигуном. Жителі Мангейма 3 липня 1886 р. стали першими в історії людства свідками пробної поїздки триколісного екіпажа із ДВЗ, більше, мабуть дитячий велосипед, що нагадував гігантський. Враження цей екіпаж зробив величезне: дами зомлівали, коні шарахалися, візники лаялися. «Диявольський візок», як писала мангеймская газета, рухався зі швидкістю приблизно 15 км/год.

Новий транспортний засіб викликав недовіру: незвичайний вид, тріск працюючого двигуна, ядушливі відпрацьовані гази. Добропорядні городяни з іронією й інтересом поглядаючи на це чудо, погойдували головами, але зайняти місце поруч із водієм не вирішувалися. Лід недовіри був зламаний в 1888 р., коли Берта Бенц (дружина винахідника) без відома голови родини, взявши двох дітей, відправилася на автомобілі в сусіднє місто Пфорцгейм відвідати батьків. Шлях довжиною 120 км був здійсненийй без дорожніх подій. Поїздка сміливої жінки розв'язала долю справи: в автомобіль повірили.

1 серпня 1888 р. К. Бенц одержав «тимчасовий дозвіл» на їзду в автомобілі, причому швидкість його не повинна була згідно із цим дозволом перевищувати 12 км/год. Перші права, перші правила вуличного руху... Перші правила експлуатації автомобіля говорили: «Встановити захисний кожух над двигуном, щоб запобігти вибуху парів бензину від нагрівання сонячними променями, а також оснастити машину не занадто різким звуковим сигналом, щоб попереджати про свою появу коней і пішоходів». Автомобільний транспорт, народження якого затяглося більш ніж на 100 років, почав інтенсивно розвиватися.

Рекламний пробіг саморушних екіпажів різних конструкцій по трасі Париж — Бордоіль — Париж став справжнім тріумфом автомобіля. Автомобіль у повний голос заявив про себе як про ефективний транспортний засіб. І не дивно: відстань довжиною 1200 км автомобіль із карбюраторним двигуном пройшов за 40 год 40 хв із середньою швидкістю майже 30 км/год.

Справжній розквіт автомобільного транспорту почався після того, як шотландський ветеринар Джон Данлоп винайшов надувну покришку.

Було зареєстровано 416 претендентів на почесний титул «винахідника автомобіля». З них найбільш значимими в створенні автомобіля виявилися не більш п'яти.

У 1892 році американський механік Генрі Форд (1863-1947) сконс­труював свій перший автомобіль. У 1903 році він організовує у Дет­ройті великий концерн по виробництву автомобілів, ставши таким чи­ном, одним із творців американської автомобільної промисловості

Перші механічні екіпажі Даймлера і Бенці не можна було ще назва­ти сучасними автомобілями. Це було поєднання нового двигуна з примітивним возом. Переднє колесо без ресор Бенц взяв від велосипе­да, а два задніх разом з ресорою і віссю - від прольотки.

Наприкінці XIX і початку XX століття в результаті роботи інжене­рів і винахідників багатьох країн був створений автомобіль сучасного типу. Так, кузов, рама і ресори були запозичені у прольоток, рульове управління, шини і ланцюгова передача (привід перших автомобілів) -у велосипеда, коробка передач - від токарного верстата. Від перших парових автомобілів був взятий диференціал, який забезпечував різну швидкість ведучих коліс, необхідну при поворотах машини.

Проектування і побудова одного автомобіля наприкінці XIX ст. за­ймали приблизно 5 людино-років роботи. Таким чином, річний випуск 100 машин вимагав біля 500 робітників, а автомобільних фірм досяга­ло тисячі, більшість яких рахувалось лише на папері. Фірми безуспіш­но намагались використовувати вигідну ситуацію, будувати і продава­ти автомобілі. Але і солідних фірм, які випускали більше сотні авто­мобілів на рік не бракувало. Так випуск автомобілів досяг в 1900 році у США і Франції - 3000 в рік, у Німе чинні - біля 10000. Світовий парк автомобілів досяг 20,0 тис.

Перші 15 років після створення автомобіль розглядався майже ви­ключно як машина особистого користування - для прогулянок, розваг, спорту. Пізніше були внесені принципові зміни в ідею автомобіля –почався розвиток автомобілів народногосподарського призначення -вантажних, автобусів, таксі і т.п.

В подальшому прихильники автомобіля почали звертати увагу і на його недоліки. Швидкість 30-40 км/год вже не приносила задоволен­ня, шум двигуна втомлював, гальма-слабкими, тряска-нестандартною, витрати палива значними. Від захоплень перейшли до вимог.

Коротка хронологія створення автомобіля та його комплектуючих. Основними історичними віхами в створенні автомобіля є (по роках):

1769 - поява триколісного парового воза; 1876 - створення чотиритактного газового двигуна Отто (Германія);

1885 - винахід двигуна внутрішнього згорання на рідкому паливі Даймлером

(Ні­меччина);

1889 - введення коробки передач з пересувними шестернями Даймлером (Німеч­чина);

1892 - створення карбюратора Майбахом(Німеччина);

1895 - поява першої вантажівки «Бенц» (Німеччина);

1911 - винахід стартера (Австрія);

1913 - конвеєрне виробництво автомобілів (Форд, США); 1927 - створення вакуумного підсилювача гальм (США); 1948 - поява гидротрансформатора (США); 1962 - застосування електронної системи запалення (США); 1975 - впровадження електронної системи уприскування палива (ФРН); 1983 - створення турбокомпресорного двигуна (США).

В даний час спостерігається зростання енергоозброєності автомобілів (встановлення потужних джерел і споживачів електричного струму); застосування пристроїв по адаптованому управлінню роботою агрегатів, систем і автомобіля в цілому (систем живлення, галм і т. д.).

Питання для самоперевірки:

1. Яку ідею використовували творці перших транспортних ДВЗ?

2. Від яких слів відбулася назва двигун внутрішнього згоряння?

3. Назвіть прізвище першого винахідника ДВЗ. На якому паливі працював

двигун?

4. Хто офіційно визнається винахідником автомобіля?

5. Розповісти, винаходом чого ввійшов в історію Генрі Форд?

4. Теорія двигуна і автомобіля.

4.1 Теорія двигуна.

У якості енергетичних установок для автотранспорту найбільше поширення отримали поршневі ДВЗ. Особливістю двигунів цього типу є те, що процес згоряння паливоповітряної суміші і перетворення теплової енергії в механічну відбуваються безпосередньо в циліндрі двигуна.

Позитивні властивості ДВЗ, такі як компактність, висока економічність і довговічність, а також можливість використання в них рідкого й газоподібного палива, привели до того, що після появи цих двигунів на початку другої половини XIX в. вони замінили парову машину.

Першими ДВЗ, що працювали на газовому паливі, були двохтактні двигуни Ленуара (1860 г., Франція), Н. Отто і Є. Лангена (1867 г., Німеччина), а пізніше — і чотиритактний двигун з попереднім стиском суміші Н. Отто (1876 г.).

Організація наприкінці XIX в. промислової переробки нафти сприяла створенню, а потім і виробництву ДВЗ, що працюють на рідкому паливі: карбюраторних двигунів з іскровим запалюванням і двигунів із запаленням від стиску — дизелів.

У Царській Росії перший двигун з іскровим запалюванням був побудований в 1889 р. по проекту інженера І. С. Костовича. З 1899 р. такі двигуни стали випускати на заводі Є. Нобеля в Петербургові (нині завод «Російський дизель»).

У цей час дизелі застосовують на тракторах, автомобілях середньої й великої вантажопідйомності, на спеціальних машинах (наприклад, навантажувачах) і на легкових автомобілях середнього й великого класів.

Широке застосування на автомобільному транспорті отримали карбюраторні двигуни. Їх установлюють на легкових автомобілях, на вантажних автомобілях малої й середньої вантажопідйомності. Автомобільні карбюраторні двигуни й дизелі безупинно удосконалюються. Модернізуються старі конструкції двигунів і запускаються у виробництво нові, що мають більшу економічність і надійність при меншій масі, що припадає на одиницю потужності.

Успішний розвиток ДВЗ, створення нових конструкцій значною мірою пов'язані з дослідженнями й розробкою теорії робочих процесів.

Двигун – це енергосилова машина, яка перетворює будь-який вид енергії в механічну роботу. На автомобілях встановленні поршневі (теплові) двигуни, так звані двигуни внутрішнього згоряння. В них теплота, яка виділяється під час згоряння палива в циліндрах, перетворюється в механічну роботу.

Двигун, як джерело механічної енергії необхідний для руху автомобіля.

Двигуни класифікуються по наступних признаках:

1) по призначенню - транспортні і стаціонарні;

2) способу здійснення робочого циклу— 4-х тактні і 2-х тактні;

3) способу сумішоутворення з зовнішнім сумішоутворенням - карбюраторні,

газові або з внутрішнім сумішоутворенням - дизелі;

4) способу займання робочої суміші – з примусовим займанням від

електричної іскри (карбюраторні, газові); з займанням від стиску — дизелі;

5) виду палива - карбюраторні, які працюють на бензині, дизельні, газові;

6) кількості циліндрів (2-х, 3-х, 4-х, 5-х, 6-х, 8-х циліндрові)

7) розташуванню циліндрів - однорядні вертикальні, однорядні з нахилом осі

циліндрів від вертикалі на 20- 40°, V - подібні двохрядних, протилежним

горизонтальним розташуванням циліндрів

8) способу наповнення циліндрів свіжим зарядом - двигун без наддуву і з

наддувом;

9) охолодженню -з рідинним або повітряним охолодженням

Карбюраторний двигун складається з двох механізмів:

кривошипно-шатунного(КШМ) і газорозподільного (ГРМ), а також систем:

1.Система охолодження;

2.Система мащення;

3.Система живлення;

4. Система запалення;

5.Система пуску.

З роботою двигуна зв’язані слідуючі параметри:

Верхня, мертва точка (ВМТ) - крайнє верхнє положення поршня.

Нижня мертва точка (НМТ) - крайнє нижнє положення поршня.

Радіус кривошипа (Zmm) - відстань від осі корінної шийки колінчастого вала до осі шатуної шийки

Хід поршня (Smm) - відстань між крайнім положенням поршня

Об'єм камири згоряння (Vc см) - об'єм простору над поршнем при його положенні у ВМТ.

Робочий об’єм циліндра Vh (см) - об'єм простору, яке й звільнює поршень при переміщенні його від ВМТ до НМТ.

Повний об'єм циліндра (Va см) - об'єм простору над поршнем при находжєкі його в НМТ. Va=Vh+Vc

Літраж (робочий об’єм) двигуна V_л - це добуток робочого об'єму одного циліндра на кількість циліндрів і V_л = Vh _* і

Ступінь стиску (ε) - відношення повного об'єму Va циліндра до об'єм Vc камери згорання,

Для карбюраторних двигунів ε =6,5-10

Для дизелів ε =14-21

Якщо S/D≤ 1 то двигун короткохідний, де D — діаметр циліндра.

Робочим циклом двигуна ДВЗ називають сукупність процесів або тактів, які в певній послідовності періодично повторюються в циліндрах, в результаті чого двигун непреривно працює. Якщо робочий цикл відбувається за два оберти колінчастого вала Або за чотири хода поршня до такий двигун називається 4-х тактним. Двократним двигуном називається такий двигун,у якого робочий цикл відбувається за один оберт колінчастого вала або за два хода поршня.

а.) Робочий цикл 4-х тактного карбюраторного двигуна.

Перший такт-випуск. При обертанні колінчастого валу поршень рухається з ВМТ до НМТД в верхній частині циліндра утворюю­ться розрідження. Розподільний вал через деталі ГРМ відкриває випускний клапан. Випускний клапан при цьому буде закритий. Під дією розрідження з карбюратора надходить в циліндр пальна суміш де вона розмішується з залишковими відпрацьованими га­зами і утворюється робоча суміш.

В кінці такту випуску тиск 80-90кПа,температура 80-120градусів. Такт випуску закінчується в НМТ

Другій такт-стиск. П ри подальшому обертанні колінвала поршень рухається з НМТ до ВМТ і починається стискання робочої суміші. При цьому обидва клапани закриті. Об'єм суміші при стиску зменшується, а тиск збільшується і досягає 1000-1200кПа.Підвитцення тиску супроводжується збільшенням температури до 300-400С.

Третій такт-робочий такт. Обидва клапани закрити. При підході Поршня до ВМТ між електродами свічки запалювання проскакує електрична іскра. робоча суміш займається і швидко згоряє. При цьому утворюється велика кількість горячих газів, які тиснуть на поршень. Під тиском газів поршень рухається з ВМТ до НМТ і через шатун обертає колінвал. Це основний такт. В кінці згоряння тиск досягає 3000-4000кПа при температурі 2000-2200С,ав кінці розширення газів тиск 350-450кПа при температурі 1200-1500градусів.

Четвертий такт-випуск.

Поршень рухається з НМТ до ВМТ і при цьому відкривається випускний клапан, а впускний клапан буде закритий. Відпрацьовані гази витісняються поршнем з циліндра в випускний трубопровід, глушник і далі в атмосферу. Частина відпрацьованих газів залишається в циліндрі. В кінці випуску тиск 105-120 кПа при

Температурі 700-900 градусів. Після такту випуску робочий цикл двигуна повторюється.

б.)Робочий цикл 4-х тактного дизельного двигуна.

Робочий цикл дизеля так само складається з чотирьох тактів, але він має такі відмінності:

1) При такті впуску в циліндр надходить чисте повітря, в карбюраторному двигуні-пальна суміш;

2) В дизелі при такті стиску стискається повітря, а в карбюраторному двигуні-робоча суміш;

3) В дизелі робоча суміш займається від стику в карбюраторному двигуні від іскри свічки.

Перший такт-впуск. П оршень рухається з ВМТ до НМТ. Впускний клапан відкривається, виипускний закритий. В циліндрі утворюється розрідження, під дією якого в нього надходить чисте повітря, змішується з відпрацьованими газами. Тиск повітря в циліндрі 80-90кПа,а температура досягає 50-80С.

Другий такт-стиск П оршень рухається від НМТ до ВМТ, обидва клапани закриті. В циліндрі поршень стискає повітря, об'єм його зменшується, а тиск і температура збільшуються. В кінці стиску тиск досягає 4000-5000кПа,температура 600-700С.

Третій такт - розширення газів або робочий хід. Обидва клапани закриті. При положенні поршня біля ВМТ в дуже нагріте і стиснуте повітря з форсунки впорскується дрібнорозпилене паливо під високим тиском 16,5-18,5мПа.Паливо перемішується з повітрям, нагрівається, випаровується і займається. Утворюється велика кількість газів, які тиснуть на поршень. Поршень через шатун

обертає колінчастий вал. Тиск газів досягає 6000-8000кПа, температура1800-2000С.

Четвертий такт-випуск. Поршень рухається від НМТ до ВМТ і через відкритий випускний клапан витісняє відпрацьовані гази з циліндрів. В кінці такта випуску тиск 110-120 кПа, температура 600-700 градусів.

В 1906 р. професор Московського вищого технічного училища В. І. Гриневецький вперше розробив метод теплового розрахунку двигуна. Цей метод надалі був розвинений і доповнений членом-кореспондентом АН СРСР Н. Р. Бриллінгом, професором Е. К. Мазингом, академіком АН СРСР Б. С. Стечкиним і іншими вченими (середина XX в.).

Аналіз розвитку енергетичних установок для автомобільного транспорту показує, що в цей час ДВЗ є основним силовим агрегатом, і його подальше вдосконалювання має великі перспективи.

Мається на увазі, що студент середнього навчального закладу знає, хоча б в загальних рисах будову автомобіля, призначення й принцип роботи його окремих вузлів і агрегатів. Для розуміння ж рівнянь, розрахунків, схем і графіків прийдеться згадати чотири арифметичні дії — зведення в ступінь і добування кореня, дроби й відсотки, а також запам'ятати умовні літерні позначення. Для засвоєння матеріалів треба знати найпростіші правила тригонометрії, правила побудови діаграм і графіків, елементарні положення механіки, що необхідно для розуміння основного матеріалу.

При вивченні теорії двигуна студент знайомиться з основами технічної термодинаміки, з основними поняттями теорії термодинамічних процесів і їх протіканню при використанні «ідеального» газу, робочого тіла й реальних процесів. Знання теоретичних і дійсних циклів, процесів згоряння паливоповітряної суміші й факторів, що впливають на якість цих процесів, дозволяють студентові осмислити роботу теплових двигунів і застосовувати ці знання на практиці при ремонтних роботах.

Особливістю автомобільного двигуна є його робота при зміні швидкісного режиму в широкому діапазоні. При будь-якому числі обертів колінчатого вала двигун повинен стійко працювати на всіх навантаженнях. Автомобільному двигуну необхідний певний запас потужності для подолання опорів, що виникають при русі автомобіля по дорозі: на підйомі, при рушанні з місця, розгоні й т.п. На всіх експлуатаційних режимах він повинен працювати з найбільшою економічністю. Двигун для автомобіля вибирають по зовнішніх швидкісних характеристиках, які визначають усі якості даного двигуна і його придатність до роботи в заданих умовах. По технічних характеристиках можна порівнювати двигуни.

В умовах експлуатації двигун працює майже увесь час у непреривно змінних, несталих режимах. Одержання повних даних, що характеризують роботу двигуна в таких режимах, важко. Тому загальноприйняті технічні характеристики знімають під час випробування двигунів на стенді при режимах, що встановилися (із цими питаннями студент ознайомиться на заняттях і практичних роботах).

При необхідності одержання більш повних даних, а також у випадку яких-небудь додаткових досліджень розробляється методика, що передбачає зняття спеціальних характеристик двигуна.

Засвоївши матеріал дисциплін під час навчального процесу, студент, задавшись питанням, як можна вдосконалити автомобільні двигуни, прийде до виводу, що для цього існує багато шляхів, наприклад, збільшення літрової потужності, підвищення економічності в діапазоні транспортних навантажень, зменшення питомої ваги двигуна.

Розв'язок цих завдань обумовлене вимогою часу. Автомобілів стає усе більше, концентрація їх у міських умовах зростає, вартість моторного палива швидко збільшується, а ресурси для його виробництва зменшуються. Високі технології XXI століття роблять доступною автоматизацію транспортного двигуна, яка дозволяє реалізувати зазначені перспективи.

4.2 Теорія автомобіля.

Автомобільний транспорт використовується в промисловості, сільському господарстві, будівництві, торгівлі, здійснює масові пасажирські перевезення в містах, великих населених пунктах. На його частку доводиться істотна частина вантажообігу й більше половини пасажирських перевезень. Він тісно взаємодіє із залізничним, водним і повітряним транспортом, будучи важливою складовою частиною транспортної системи країни.

Науку, яка займається механікою руху автомобіля, прийнято називати теорією автомобіля, хоча це й не зовсім точне відображення її дійсного змісту. Рух автомобіля, його «поведінка» на дорозі підкоряється певним законам механіки, а не правилам дорожнього руху й не бажанням водія при керуванні автомобілем.

У навчальному процесі по даному предмету викладені закони руху автомобіля, які можуть допомогти студентам середнього навчального закладу вивчити роботу автомобіля і його конструктивні особливості. Знати теорію автомобіля потрібно не тільки для того, щоб конструювати автомобілі. Це знання дозволить вибирати правильним чином найбільш пристосовані до експлуатації в різних умовах наявні автомобілі.

Величезну користь приносить комбінація теорії й практики. Наприклад, показалася б, проста справа — підтримка певного тиску в шинах. Найчастіше тиск у всіх шинах автомобіля підтримують однаковим або в передніх шинах його роблять трохи менше, ніж у задніх. Начебто б усе відповідно до розрахункового навантаження на осі й із заводськими інструкціями. Але інструкції складені з врахуванням середніх умов експлуатації автомобіля, фактичні ж умови відрізняються від них. Можна поліпшити експлуатаційні показники автомобіля, змінивши тиск у шинах. Закони руху автомобіля переконливо підтверджують це положення.

Візьмемо, наприклад, значення тиску в шинах, змінити його — справа нескладна. Потрібно тільки знати, яким повинен бути тиск. При цьому для одного даного автомобіля ефект може бути, і невеликий, але при масовому використанні автомобілів у результаті підвищення середніх швидкостей руху й зменшення витрати палива буде досягнута істотна економія.

Важливі при експлуатації автомобіля правильно обґрунтовані (у тому числі теоретично) завантаження автомобіля, вкладання вантажу й методи управління в різних умовах. У цьому допоможе теорія.

Іноді стверджують, що теорія автомобіля — надбання тільки вчених і ведучих конструкторів, що тільки вони можуть зрозуміти мову складних формул, рівнянь і номограм, тобто мовою, якою прийнято викладати теорію автомобіля. Із цим погодитися не можна. Основи теорії автомобіля (головний її зміст) можна виразити й простою мовою, зрозумілим кожній грамотній людині.

Тому перед викладачами середніх навчальних закладів і поставлене завдання дохідливо розповісти про закони руху автомобіля, щоб студентам коледжів і технікумів, працівникам, що експлуатують автомобілі, і кваліфікованим водіям була зрозуміла суть справи.

Застосовуючи знання теорії автомобіля, можна підвищити стійкість автомобіля, зробити його хід більш спокійним, плавним, зменшити витрата палива, збільшити шляхову швидкість, поліпшити прохідність по поганих дорогах.

Чим сучасніший автомобіль, тим більшу частину його загальної довжини займає пасажирське приміщення або платформа для вантажу, тим більше посунені ці корисні площі автомобіля вперед. Відношення бази автомобіля і його висоти до довжини стає все меншим, а корисна довжина, використовувана по прямому призначенню (для пасажирів, багажу або вантажу), усе більше.

Відношення корисної довжини (бази) легкового автомобіля L_K до його загальної довжини L_l, або корисної площі платформи вантажного автомобіля S_k, до його загальної площі S_l називають показником використання габариту ή: чим більший показник ή, тем досконаліше компонування автомобіля (рис.11):

Відношення ваги корисного навантаження G_c до власної маси G_o автомобіля називають питомою вантажопід'ємністю автомобіля ή_r.

Питома вантажопід'ємність вантажних автомобілів близька до одиниці, тобто автомобіль, важить приблизно стільки ж, скільки він може перевезти на собі.

У легкових автомобілів цей показник коливається між 0,20 і 0,40, тому що пасажири розмішаються в кузові вільно, причому в маленьких автомобілях (більш легких, з тісним кузовом) показник вище, чим у більших.

Рис. 11 Габаритні розміри автомобіля.

На додаток до повної ваги в окремих випадках приймають ваговий стан автомобіля, який умовно називають ходовим, коли на автомобілі знаходиться водій, але немає ні пасажирів, ні вантажу.

Автомобіль, звичайно, може пересуватися, але він фактично не завантажений.

Розглянемо експлуатаційні властивості АТЗ:

1. Тягово-швидкісні якості – це сукупність властивостей, визначаючих мо­жливі по характеристиці двигуна або зчепленню ведущих коліс з дорогою діапа­зони зміни швидкостей, прискорень і граничних кутів підйому в різних умовах експлуатації.

2. Паливні властивості, точніше, паливна економічність АТЗ визначає його здатність мінімально витрачати паливо в заданних (стандартизованних) умовах руху.

3. Гальмівні властивості – це здатність АТЗ швидко знижувати швидкість
руху аж до повної зупинки, зберігати задану швидкість руху на затяжних спусках
і залишатися нерухомим на стоянці, на ухилі або при дії яких-небудь сил.

4. Керованість – це властивість АТЗ, що визначає його здатність змінювати напрям руху відповідно до дій водія на органи керування.

5. Стійкість – це властивість АТЗ, що визначає його здатність зберігати за­дані параметри руху або положення тобто здатність протистояти зовнішнім збу­рюючим силам що викликає його відхилення від заданого напряму руху або по­ложення.

6. Маневреність – це здатність АТЗ змінювати своє положення на обмеже­ній площі без змінного використання заднього і переднього ходів.

7. Плавність ходу – це здатність АТЗ зменшувати дію від механічних коли­вань на водія, пасажирів, вантаж, що перевозять і елементи автомобіля при русі по нерівних дорогах.

8. Прохідність – це властивість АТЗ, що визначає його здатність рухатися у важких дорожніх умовах, зокрема по грунтах з підвищеним опором руху і малим коефіцієнтом зчеплення, і долати штучні і природні перешкоди допоміжних засобів.

Питання для самоперевірки:

1. Назвіть, як класифікують двигуни по розміщенню циліндрів?

2. Перелічить основні параметри двигуна?

3. Що таке тягові властивості?

4. Як визначається паливна економічність?

5. Що таке прохідність?

6. Чому рівна питома вантажопідйомність вантажних автомобілів?

5. Компонування автомобілів.

5.1 Сучасне компонування легкових та вантажних автомобілів.

Компонуванням називають порядок розміщення на автомобілі його окремих механізмів і систем (компонування шасі), а також частин кузова, що різняться по призначенню. Компонувальна схема автомобіля повинна насамперед відповідати умовам експлуатації, призначенню й вартості автомобіля, а також характеру його виробництва. Основними цілями компонування, загальними для автомобілів усіх типів, є забезпечення:

1) такого розподілу повної маси автомобіля по осях, при якому буде здійснюватися

надійне зчеплення ведучих коліс із поверхнею дороги;

2) мінімальних розмірів і маси автомобіля при заданій його вантажопідйомності;

3) зручного й безпечного розміщення людей і вантажу, доступності механізмів для їхнього обслуговування й ремонту.

Компонування шасі вантажних автомобілів загального призначення всіх типів однакова. У цих автомобілів зчеплення й коробка передач об'єднані із двигуном у єдиний силовий агрегат, розміщений у передній частині. Головна передача, диференціал, півосі й ведучі колеса являють собою іншу складальну одиницю — ведучий міст, розташований у задній частині автомобіля. Доцільність такого компонування пояснюється в основному наступним. При передньому розташуванні силового агрегату підвищується зручність керування їм і спрощується охолодження двигуна. Використання задніх коліс у якості ведучих обумовлене їхнім кращим зчепленням з дорогою, тому що на задні колеса навантаження завжди більше.

Для автобусів з метою підвищення

Дата добавления: 2014-01-07