Рабочая программа по учебной дисциплине «Устройство и техническое обслуживание транспортных средств категории «А» как объектов управления». Тема №1

Электрооборудование, источники тока, система зажигания Источниками тока на мотоциклах служат генератор и аккумуляторная батарея — они превращают, соответственно, механическую и химическую энергию в электрическую. Потребителями тока являются системы зажигания, освещения и сигнализации, а также устанавливаемые на многие мотоциклы электростартер, электровентилятор системы охлаждения двигателя и другие вспомогательные приборы. Аккумуляторная батарея обеспечивает током потребители (в том числе пуск электростартером), когда двигатель мотоцикла не работает. При этом батарея разряжается; ее заряд происходит во время работы двигателя за счет тока, поступающего от генератора. Состоит батарея из нескольких аккумуляторов, соединенных последовательно. Поскольку на абсолютном большинстве мотоциклов применяется электрооборудование, рассчитанное на напряжение 12 В (вместо устаревшего на 6 В), число аккумуляторов равно шести при напряжении каждого элемента около 2 В. Широко распространены свинцово-кислотные аккумуляторы, у которых пластины в виде свинцовых решеток, заполненных активной массой, расположены в корпусе (банке), залитом сернокислотным электролитом. Пластины отделены друг от друга сепаратором из химически инертного материала, позволяющего электролиту и электрическому току проникать сквозь него. Рис. 21. Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея 1 — положительный токоотвод (пластина из свинца); 2 — положительный электрод; 3 — пластина в конверте-сепараторе; 4 — отрицательный токоотвод; 5 — отрицательный электрод; 6 — блок положительных электродов; 7 — межэлементное соединение; 8 — крышка батареи; 9 — корпус из кислотоупорного материала, заполненный электролитом; 10 — выводные клеммы; 11 — блок электродов в сборе; 12 — блок отрицательных электродов Для нормальной работы свинцово-кислотного аккумулятора полости его банок должны сообщаться с атмосферой, поскольку при заряде выделяются газы; кроме того, часть воды из состава электролита может выкипать. Такие батареи нуждаются в контроле уровня электролита и его плотности. В настоящее время получают распространение так называемые необслуживаемые аккумуляторные батареи. Количество электрической энергии, которую может выдать потребителям полностью заряженная аккумуляторная батарея, называется ее емкостью и измеряется в ампер-часах. Энерговооруженный мотоцикл с большим рабочим объемом двигателя и оснащенный электростартером, нуждается в батарее емкостью 14–20 А•ч и более, в то время как для мотоцикла без электропуска вполне достаточно батареи емкостью 4–9 А•ч. При работе двигателя питание потребителей электрическим током и заряд аккумуляторной батареи осуществляет генератор. Принцип его действия основан на явлении электромагнитной индукции — при пересечении магнитного поля витком провода в последнем возникает электрический ток. Магнитное поле создается либо постоянными магнитами, либо электромагнитом, обмотку которого называют обмоткой возбуждения генератора. В любом генераторе различают два узла: подвижный — ротор и неподвижный — статор. Мощности генераторов современных мотоциклов различны: 90 Вт («Минск», «Сова»), 140 Вт («Иж»), 420 Вт («Урал-Волк»), у зарубежных моделей встречаются и более мощные генераторы. Существует два типа генераторов: постоянного тока (динамо) и переменного тока (альтернатор). Генераторы постоянного тока — коллекторные машины, они из-за низкой удельной мощности в настоящее время на мотоциклах не применяются. Исключение составляет генератор «Тулы» и «Муравья», где он одновременно выполняет роль электростартера (такой комбинированный узел называется династартером). Генераторы переменного тока отличаются количеством фаз (одно- и трехфазные), способом образования магнитного поля (постоянными магнитами или электрическим током) и видом ротора. В однофазных генераторах переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов на статоре расположено несколько катушек, соединенных последовательно или группами по две катушки. Обычно одна группа катушек питает систему зажигания, другая — через выпрямитель и регулятор напряжения — все остальные потребители тока (в том числе подзаряжает аккумуляторную батарею). При этом напряжение, подводимое к цепи системы зажигания, не выпрямляется и может быть более 12 В (например, порядка 160 В у мотоциклов производства ЗиД). Рис. 22. Однофазный генератор переменного тока с возбуждением от постоянного магнита а — возникновение электрического тока в магнитном поле; б — устройство альтернатора «Сова»; 1 — ротор с постоянными магнитами; 2 — статор; 3 — обмотки освещения; 4 — обмотки системы зажигания В трехфазных генераторах переменного тока с возбуждением от электромагнитов ток из обмоток, расположенных на статоре и соединенных по схеме «звезда» или «треугольник», подается к выпрямителю и затем поступает к потребителям, в том числе к системе зажигания. Выпрямитель (обычно в виде «моста» на шести диодах) может быть как встроенного типа («Урал»), так и в виде отдельного блока («Иж»). Рис. 23. Трехфазный генератор переменного тока с возбуждением от электромагнита («Иж-Юпитер-5») 1 — выпрямитель и регулятор напряжения (БПВ-14-10); 2 — ротор; 3 — статор с обмотками; 4 — щетки; 5 — кулачок контактной системы зажигания; 6 — контакты системы зажигания Системы зажигания служат для воспламенения горючей смеси в цилиндре в конце такта сжатия. Во всех мотоциклетных двигателях топливовоздушная смесь воспламеняется за счет электрической искры, возникающей между электродами свечи зажигания при напряжении 15–30 тыс. В. Существуют системы зажигания контактного и бесконтактного типов, они могут работать как с аккумуляторной батареей, так и без нее. Контактные системы зажигания. До конца 80-х годов прошлого века на бензиновых ДВС применяли так называемую батарейную систему зажигания, в которую входят контактный прерыватель, катушка зажигания и свечи зажигания. Рис. 24. Схема батарейной системы зажигания 2 — замок зажигания; 3 — катушка зажигания; 4 — первичная обмотка; 5 — вторичная (высоковольтная) обмотка; 6 — свеча зажигания; 7 — вращающийся кулачок; 8 — контакты пре Тема №2: «Двигатель» - 1 час. Конструкция мотоцикла: Двигатель Чтобы наши дальнейшие рассуждения были более понятны, давайте вначале договоримся о терминологии, хотя бы об основных понятиях. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) - механическое устройство, в котором химическая энергия сгорающего топлива превращается в тепловую, а затем - в механическую. Сгорание топлива происходит непосредственно внутри двигателя, в так называемой камере сгорания, образованной цилиндром и его головкой. Рабочим циклом называется совокупность рабочих процессов, последовательно происходящих в цилиндре. Таких процессов пять: впуск, сжатие, сгорание, расширение и выпуск. Поршень - деталь двигателя, воспринимающая давление газов, образовавшихся при сгорании топлива, и передающая это давление через поршневой палец и шатун на коленчатый вал. Цилиндр - деталь, внутри которой перемещается поршень. Внутренняя поверхность цилиндра является для поршня направляющей, наружная служит для отвода тепла. Верхняя мертвая точка (ВМТ) - крайнее верхнее положение поршня. Нижняя мертвая точка (НМТ) - крайнее нижнее положение поршня. Такт (или ход) - перемещение поршня из одного крайнего положения в другое. За один такт коленчатый вал поворачивается на 180° (на пол-оборота). Рабочий объем цилиндра - объем, освобождаемый поршнем при его движении от ВМТ к НМТ. Рабочий объем измеряется в кубических сантиметрах. Для одноцилиндрового двигателя рабочий объем одного цилиндра является и рабочим объемом двигателя. Для многоцилиндровых двигателей рабочий объем определяется как сумма рабочих объемов цилиндров. (Иногда рабочий объем называют литражом). В формулах рабочий объем обозначается Vh; Объем камеры сгорания - это объем над поршнем при его нахождении в ВМТ. Он обозначается Vc. Полным объемом цилиндра называется сумма рабочего объема Vh и объема камеры сгорания Vc. Степень сжатия показывает, во сколько раз уменьшается объем рабочей смеси в цилиндре при перемещении поршня из НМТ в ВМТ. Степень сжатия (E) - отношение полного объема цилиндра Va к объему камеры сгорания Vc  Двухтактный двигатель - двигатель внутреннего сгорания, в котором полный рабочий цикл происходит за два такта или, что одно и то же, за один оборот коленчатого вала. Четырехтактный двигатель - то же самое, но полный рабочий цикл происходит за четыре такта, то есть за два полных оборота коленчатого вала. Понятно, что это далеко не все термины, с которыми бы будем сталкиваться в дальнейшем. И потому по мере надобности мы будем объяснять все новые и новые понятия. Пока же этого достаточно, чтобы перейти к главному: рассмотреть рабочие процессы и разобраться в устройстве двигателя. Рабочий цикл Его рассмотрение мы начнем с четырехтактного двигателя - так легче понять процессы. Первый ход поршня вниз  используется для впуска в цилиндр горючей смеси, состоящей из паров топлива и воздуха, связанных определенной пропорцией. Горючая смесь поступает через открытый впускной клапан. Это такт впуска. Когда поршень достигает НМТ, впускной клапан закроется и поршень, двигаясь в обратном направлении, начнет сжимать смесь, совершая такт сжатия. При сжатии смесь нагревается и активно перемешивается. Около ВМТ смесь поджигается и сгорает. При этом объем газов многократно увеличивается, возрастает давление в камере сгорания. Поршень под действием этого давления начинает двигаться вниз, происходит такт расширения - единственный полезный рабочий ход. Когда поршень находится у НМТ, открывается выпускной клапан, и отработавшие газы начинают выходить в атмосферу. Двигающийся к ВМТ поршень активно их вытесняет - происходит такт выпуска. Затем весь цикл повторяется. В рассмотренном нами рабочем цикле мы для простоты восприятия считали, что впускной клапан открывается при положении поршня в ВМТ, а выпускной открывается, когда поршень находится в НМТ. На самом деле в реальном двигателе все гораздо сложнее. Судите сами - ведь клапан не может открыться мгновенно. Для его полного открытия необходимо какое-то время, как и для закрытия. Поэтому открываться впускной клапан начинает еще до прихода поршня в ВМТ - это называется опережением впуска. Соответственно и закрывается он после прихода поршня в НМТ (запаздывание впуска). То же самое происходит с выпускным клапаном: он открывается до прихода поршня в НМТ (опережение выпуска) и закрывается после ВМТ (запаздывание выпуска). Периоды открытия клапанов - они обычно измеряются в градусах поворота коленчатого вала - называются фазами газораспределения. Пользуясь теперь этим термином, можно сказать, что открытие клапанов, с опережением и. закрытие с запаздыванием увеличивает длительность фаз (расширяет фазы). В результате улучшаются наполнение цилиндра горючей смесью и очистка его от отработавших газов, повышается мощность двигателя. Для наглядности фазы принято изображать в виде круговой диаграммы (рис. 22). Глядя на нее, Даже неподготовленный зритель увидит, что существуют периоды, когда одновременно открыты оба клапана. Эти периоды принято называть перекрытием клапанов. В это время происходят сразу два процесса: заряд цилиндра свежей смесью и очистка его от отработавших газов. С одной стороны, это плохо: часть свежего заряда буквально "вылетает в трубу". С другой стороны, при этом улучшается качество свежего заряда и, значит, горение, стало быть, повышается мощность двигателя. Диаграмма газораспределения четырехтактного двигателя: 1-впуск; 2 - сжатие; 3 - рабочий ход; 4 - выпуск; 5 - опережение впуска; 6 - перекрытие клапанов; 7 - запаздывание выпуска; 8 - опережение выпуска; 9 - запаздывание впуска. Из тех же соображений повышения мощности рабочую смесь в камере сгорания и поджигать, очевидно, следует не в момент прихода поршня,в ВМТ, а гораздо раньше (ведь горение - процесс, то же требующий времени). Причем не просто "раньше", а с таким расчетом, чтобы начало рабочего хода совпало с пиком давления над поршнем. Этот момент опережения зажигания для каждого двигателя строго индивидуален. От его величины зависят легкость пуска, развиваемая мощность и топливная экономичность двигателя. - В четырехтактном двигателе все просто: открываются и закрываются клапаны, происходит впуск и выпуск смеси и газов. Но в двухтактном моторе клапанов нет, а он тоже работает. Как же так? Верно, главное отличие двухтактного двигателя как раз в том и состоит, что у него нет клапанов. Но процесс газораспределения здесь протекает по тем же законам. Только "заведует" всем этим... поршень. Другое отличие состоит в том, что рабочий процесс про исходит не только над поршнем, как в четырехтактном моторе, но и под поршнем, в так называемой кривошипной камере, которая в связи с этим делается герметичной. А третье отличие - в устройстве цилиндра и головки. Если у четырехтактника цилиндр очень простой, а головка сложная (в ней, как правило, размещаются клапаны), то у двухтактного мотора наоборот: в стенках цилиндра имеются окна и каналы сложной конфигурации, а головка простая. Чем вызваны эти различия, мы поймем, когда рассмотрим, как протекает рабочий процесс в двухтактном. Итак, поршень движется вверх. Как только его верхняя кромка перекроет левый продувочный канал, соединяющий цилиндр с кривошипной камерой, в картере под поршнем начинает образовываться разрежение. Пока правый выпускной канал еще открыт, в цилиндре над поршнем идет выпуск и продувка. Но как только верхняя кромка поршня перекроет и этот канал, начнется сжатие. Продолжая двигаться вверх, поршень своей нижней кромкой откроет правый впускной канал, и в кривошипную камеру, в полость под поршнем, начнет поступать свежая горючая смесь из карбюратора. Начнется впуск. В момент, когда поршень приблизится к ВМТ на расстояние, соответствующее опережение зажигания (вы уже знаете об этом), искровой разряд подожжет сжатую в камере сгорания смесь. Образовавшиеся при этом горячие газы, стремясь расшириться, заставят поршень, по инерции прошедший ВМТ, устремиться вниз. Произойдет рабочий ход. Диаграмма газораспределения двухтактного двигателя с золотниковым впуском: 1 - впуск в картер; 2 - сжатие в картере; 3 - продувка; 4 - выпуск; 5 - сжатие в цилиндре; 6 - рабочий ход. Когда нижняя кромка поршня перекроет впускное окно, в кривошипной камере начнется сжатие (его называют предварительным). Давление под поршнем повысится до 1,25-1,5 кг/см2. Когда верхняя кромка головки поршня, все еще идущего вниз, откроет выпускное окно, отработавшие газы, сохранившие достаточное давление, устремятся в выпускную систему. Начнется выпуск. К тому моменту когда давление над поршнем станет почти равным атмосферному, головка поршня откроет и левое продувочное окно. Предварительно сжатая в кривошипной камере горючая смесь через продувочный канал направится в цилиндр и заполнит его, вытесняя отработавшие газы и частично смешиваясь с ними. При этом часть свежего заряда, понятно, вылетит в выпускное окно. (Это называется "прямой выброс"). Произойдет продувка . Она закончится, когда прошедший НМТ поршень начнет двигаться вверх и перекроет продувочное окно. Выпуск же будет продолжаться до тех пор, пока и выпускное окно не будет перекрыто. Если попытаться построить уже знакомую нам диаграмму фаз газораспределения, то придется показывать одновременно два процесса: один, происходящий над поршнем, в цилиндре, и другой, протекающий под ним, в кривошипной камере. В результате получится две диаграммы, два кольца. Внутреннее обычно изображает процессы в картере, наружное - в цилиндре. Диаграммы, естественно, имеют абсолютно симметричные фазы газораспределения.  - Если в двухтактном двигателе рабочий ход происходит в два раза чаще, чем в четырехтактном, то и мощность при том же рабочем объеме должна быть в два раза больше ? Или я чего-то не Понимаю ? Ну, конечно же, все должно быть именно так. Теоретически. А на практике выходит по-другому. Несмотря на все ухищрения конструкторов, цилиндры двухтактных моторов все же плохо очищаются от отработавших газов. Как следствие, в них меньше попадает свежей смеси - значит, и процесс горения идет хуже. К тому же часть свежей смеси успевает выскочить в выпускное окно, вовсе не поработав (помните "прямой выброс"?). А одно только это обстоятельство увеличивает расход топлива на 20-30%. А есть еще "обратный выброс", в карбюратор! На мотоциклах 50-60-х годов, имевших простые сетчатые воздушные фильтры, потери от обратного выброса составляли тоже ощутимую величину - до 25%... Словом, не получается двойного выигрыша в мощности, сколько ни старайся. Да еще и по токсичности "двухтактник" явно "грязнее" своего четырехтактного соперника. Тут бы мог прозвучать следующий вопрос: "А зачем же тогда..?" Его в моей почте нет, но он подразумевается с тех самых пор, как шотландский инженер Дугалд Клерк в 1877 году создал двухтактный двигатель такой противоречивый, имеющий множество пороков - и вот уже больше века не сдающийся. А потому ответим. Затем, что двухтактник гораздо проще по устройству. Проще в изготовлении. Надежнее. Проще в эксплуатации. И дешевле. Согласитесь - не так уж мало. А если еще принять во внимание, что двухтактные двигатели тоже непрерывно совершенствуются (по последним сведениям, австралийской кампанией "Orbital" разработан новый принцип продувки двухтактного двигателя, который выводит этот мотор по топливной экономичности и мощности на один уровень с лучшими четырехтактными образцами), то спор между разными моторами, длящийся уже не одно десятилетие, может никогда не закончиться.

Похожие:

	Рабочая программа по учебной дисциплине «Устройство и техническое... Тема №2: «Кузов автомобиля, рабочее место водителя, системы пассивной безопасности»		Е. В. Коваленко Акты обследования материально технической базы кабинета... Предмет «Устройство и техническое обслуживание транспортных средств категории "B" как объектов управления»
	Программа переподготовки водителей транспортных средств категории «С» на категорию «Д» Устройство и техническое обслуживание транспортных средств категории "D" как объектов управления		Образовательная программа профессиональной подготовки водителей транспортных... Учебный предмет «Устройство и техническое обслуживание транспортных средств категории «В» как объектов управления»
	Образовательная программа переподготовки водителей транспортных средств... Устройство и техническое обслуживание транспортных средств категории «C» как объектов управления		Рабочая программа Профессионального модуля По дисциплине мдк 06 Устройство и техническое обслуживание транспортных средств катероии «С» как объектов управления
	Программа профессиональной подготовки водителей транспортных средств... Устройство и техническое обслуживание транспортных средств категории "B" как объектов управления		Учебный план учебные предметы Количество часов Всего Устройство и техническое обслуживание транспортных средств категории "B" как объектов управления
	1. Тематический план предмета «Устройство и техническое обслуживание транспортных средств» Назначение, расположение и взаимодействие основных агрегатов, узлов, механизмов и систем. Краткие технические характеристики транспортных...		Образовательная программа профессиональной подготовки водителей транспортных... Дителей транспортных средств категории «В» (далее Образовательная программа) разработана на основании Примерной программы профессиональной...
	Рабочая программа переподготовки водителей транспортных средств категории... Настоящая Рабочая программа разработана в соответствии с требованиями Федеральных законов «О безопасности дорожного движения», «Об...		Рабочая программа Учебной практики профессионального модуля 01 «Техническое... Рабочая программа учебной практики пм 01 «Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта» составлена на основе Федерального государственного...
	Рабочая программа переподготовки водителей транспортных средств с... Рабочая программа переподготовки водителей транспортных средств с категории «D» на категорию «С» (далее – Рабочая программа) разработана...		Рабочая учебная программа пм 1 устройство, техническоЕ обслуживание и ремонт автомобилей Программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с фгос по профессии...
	Программа подготовки водителей транспортных средств категории "В" Общие положения Образовательная программа разработана в соответствии с Примерной программой подготовки водителей транспортных средств категории "В"...		Рабочая программа по переподготовке водителей транспортных средств... По переподготовке водителей транспортных средств с категории «С» на категорию «В»