Рулевое управление автомобили урал-4320-10, урал-4320-31
Рулевое управление состоит из рулевой колонки, рулевого механизма, рулевого привода и гидравлического усилителя.
На автомобилях возможна установка рулевого управления двух исполнений: с рулевым механизмом типа червяк-боковой сектор или винт-шариковая гайка- рейка-сектор, при этом карданные валы 7 (рис. 56) и 10 (рис. 57) отличаются длиной.
На корпусе золотника рулевого механизма типа червяк-боковой сектор между нижними штуцерами имеется глухое сверление диаметром 12 мм и глубиной 5 мм, которое является отличительной меткой. Механизмы без этого сверления в рулевом управлении с гидроусилителем, закрепленным на левом лонжероне рамы, не применять.
Рис. 56. Рулевое управление с механизмом типа червяк — боковой сектор:
1— насос; 2 —механизм рулевой; 3 —бак масляный; 4,5 —шланги низкого давления; 6,14,15 —шланги высокого давления; 7,9 —валы карданные рулевого управления; 8 — опора промежуточная; 10 — колонка рулевая; 11—колесо рулевое; 12,13 — трубки высокого давления; 16 —механизм усилительный; 17 —тяга сошки; 18 —сошка; 19 —корпус; 20 — подшипники; 21 — втулка распорная; 22,24 — кольца стопорные; 23 — вал; 25 — шпонка; 26 — гайка; 27 — шайба; 28 — болт; 29 — вал; 30 — вилка карданная
Рулевая колонка соединяется с рулевым механизмом карданными валами через промежуточную опору 8 (см.рис. 56). В конструкции промежуточной опоры применены подшипники закрытого типа, не требующие смазки.
Рулевой механизм с клапаном управления усилительным механизмом состоит из червяка 3 (рис. 58) и червячного сектора 5 со спиральными зубьями. Сошка 25 рулевого управления соединена с валом сектора коническим шлицевым соединением. Сектор упирается в боковую крышку 18 картера через регу — лировочные шайбы 19.
Прогиб сектора ограничен штифтом 17, установленным в крышке картера.
На картере рулевого механизма установлен клапан управления усилительным механизмом золотникового типа.
Рис. 57. Рулевое управление с механизмом типа винт — шариковая гайка-рейка-сектор:
1—механизм рулевой; 2 — насос; 3 — бак масляный; 4,5 — шланги низкого давления; 6,11,12 — шланги высокого давления; 7— колесо рулевое; 8,10 — валы карданные рулевого управления; 9 — опора промежуточная; 13 — трубка высокого давления; 14 — механизм усилительный; 15 — тяга сошки; 16 — сошка; 17 — корпус; 18 — подшипники; 19 — втулка распорная; 20,22 — кольца стопорные; 21 — вал; 23 — шпонка; 24 — гайка; 25 — шайба; 26 — болт; 27 — вал; 28 — вилка карданная
Корпус клапана соединен трубопроводами с насосом и цилиндром усилительного механизма. При прямолинейном движении автомобиля золотник находится в нейтральном положении, при этом масло из насоса поступает в корпус золотника и через зазоры между ним и золотником по сливному трубопроводу в бачок. В этом случае полости цилиндра усилительного механизма находятся под одинаковым давлением, и поршень остается неподвижным.
При повороте рулевого колеса, вследствие реактивных усилий, возникающих в паре червяк-сектор, происходит осевое перемещение червяка и вала рулевого управления с золотником. Необходимое перемещение вала обеспечивается
конструкцией подшипника 2. Так как золотник перемещается относительно неподвижного корпуса золотника 30, то одна полость цилиндра усилительного механизма соединяется с линией высокого давления, а другая — с линией слива. Вследствие этого шток цилиндра усилительного механизма будет перемещаться до тех пор, пока не прекратится вращение рулевого колеса. Движение штока передается на управляемые колеса через шаровой палец и рычаг поворотного кулака. При поворотах рулевого колеса влево и вправо происходит изменение потока масла в усилительном механизме.
Рис. 58. Механизм рулевой (червяк-боковой сектор):
1 — картер рулевого механизма; 2 — подшипник радиальный роликовый; 3 — червяк; 4,34 — пробки наливного и сливного отверстий; 5 — сектор рулевого управления; 6 — вал рулевого управления; 7,24,26 — манжеты; 8 — подшипник упорный; 9 — шайба пружинная; 10 — кольцо уплотнительное; 11—плунжер; 12 —пружина; 13 —гайка золотника; 14 —кольцо уплотнительное; 15,16 — кольца стопорные; 17,20 — штифты; 18 — крышка картера боковая; 19 —шайбы регулировочные; 21 — прокладка; 22 —втулка распорная; 23 —подшипник игольчатый; 25 — сошка рулевого управления; 27 — крышка корпуса золотника; 28 — кольцо плунжеров подвижное; 29 —болт; 30 —корпус золотника; 31 —золотник; 32 —кольцо уплотнительное; 33 — шайба упорная; 35 — крышка; 36 — гайка червяка
Рулевой механизм с распределителем (рис. 59) включает в себя винт 7 и шариковую гайку-рейку 8, находящуюся в зацеплении с сектором 1. Полукруглые винтовые канавки на винте и гайке-рейке образуют канал, заполненный при сборке механизма шариками 6 высокой точности.
Зубчатый сектор 1 установлен в подшипниках 18, которые, в свою очередь, запрессованы во вкладыши 21, имеющие для регулировки зубчатого зацепления ряд отверстий на торцах.
Оси наружных поверхностей вкладышей 21 смещены относительно осей отверстий подшипников 18 на величину эксцентриситета «е», что дает возможность регулировать зубчатое зацепление сектора — гайки — рейки поворотом вкладышей 21.
На торце шлицевого конца сектора 1 имеется риска, которая совмещается с риской на торце сошки.
Рис. 59. Механизм рулевой (винт-шариковая гайка-рейка-сектор):
1 —сектор; 2 —кольцо стопорное; 3 —кольцо защитное; 4 —манжета; 5,13 —кольца уплотнительные; 6 — шарики; 7 — винт; 8 — гайка — рейка; 9 — картер; 10 — фиксатор; 11,19,22 — крышки; 12 — прокладки регулировочные; 14 — подшипники; 15 — направляющая; 16,20 — штифты; 17 — распределитель; 18 — подшипники; 21 — вкладыш; 23 — болт; 24 — уплотнитель; 25 — гайка; а — от насоса; b — слив; с,d — к силовому цилиндру
Распределитель (рис. 60) установлен на рулевом механизме.
В корпусе 5 золотника имеются три кольцевые канавки «е», «к», «1». Средняя канавка «е» соединена с каналом «а» для подвода рабочей жидкости от насоса, крайние канавки «к» и «1» — с каналом «b» для отвода рабочей жидкости на слив.
В трех реактивных камерах корпуса 5 размещены плунжеры 21, имеющие возможность осевого перемещения в своих каналах.
Золотник 22 закреплен через подшипники 3 гайкой 2 на втулке 9. Втулка 9 шлицами соединена без бокового зазора с винтом 24 рулевого механизма с возможностью осевого перемещения и винтовым соединением с входным валом 15. Шлицевое соединение вала 15 и винта 24 выполнено с боковым зазором «1». Зазор выбран из условия обеспечения полного хода золотника.
Входной вал 15 также соединен торсионом 17 с винтом 24 рулевого механизма. В канал средней канавки «е» ввернут обратный клапан 6.
Рис. 60. Распределитель гидроусилителя руля:
1 — корпус рулевого механизма; 2 — гайка; 3,10 — подшипники; 4 — кольца уплотнительные; 5 — корпус золотника; 6 — клапан обратный; 7 — шарик; 8 — крышка распределителя; 9 — втулка; 11,20 — прокладки регулировочные; 12 — манжета; 13 — кольцо стопорное; 14 — кольцо; 15 —вал; 16,23 —штифты; 17 —торсион; 18 —кольцо уплотнительное; 19 —крышка; 21 — плунжеры; 22 — золотник; 24 — винт; а — канал для подвода рабочей жидкости от насоса; b — канал для отвода рабочей жидкости от насоса; с,d — каналы для подвода (отвода) рабочей жидкости к полостям усилительного механизма; е,к,f: — канавки кольцевые; ш,п — сверления для соединения полостей корпуса и крышки распределителя со сливом; 1 — зазор Работа рулевого управления. При прямолинейном движении автомобиля, когда усилие к рулевому колесу не приложено, золотник занимает нейтральное положение в корпусе.
Рабочая жидкость от насоса поступает к средней канавке «е» (см. рис. 60). Поскольку в этом положении золотника канавки «е», «к» и «1» соединяются между собой, то масло, заполняя их и реактивные камеры, из распределителя через крайние канавки «к» и «1» и отверстие «Ь» сливается в масляный бак.
При повороте рулевого колеса, например, вправо, втулка 9 с закрепленным на ней золотником 22, за счет винтового соединения перемещается в осевом направлении влево (в сторону рулевого механизма).
В начальный момент перемещения, когда давление в гидросистеме невелико, усилие на рулевом колесе, в основном, создается за счет закручивания торсиона,
Рис. 60. Распределитель гидроусилителя руля:
1 — корпус рулевого механизма; 2 — гайка; 3,10 — подшипники; 4 — кольца уплотнительные; 5 — корпус золотника; 6 — клапан обратный; 7 — шарик; 8 — крышка распределителя; 9 — втулка; 11,20 — прокладки регулировочные; 12 — манжета; 13 — кольцо стопорное; 14 — кольцо; 15 —вал; 16,23 —штифты; 17 —торсион; 18 —кольцо уплотнительное; 19 —крышка; 21 — плунжеры; 22 — золотник; 24 — винт; а — канал для подвода рабочей жидкости от насоса; b — канал для отвода рабочей жидкости от насоса; с,й — каналы для подвода (отвода) рабочей жидкости к полостям усилительного механизма; е,к,f: — канавки кольцевые; ш,п — сверления для соединения полостей корпуса и крышки распределителя со сливом; 1 — зазор который непосредственно воздействует на вал 15. Винтовое соединение при этом перемещает золотник и практически не нагружается. При смещении золотника, величина которого ограничена зазором «f» в шлицевом соединении, прекращается доступ рабочей жидкости к кольцевой канавке «f». Жидкость от насоса подается к средней канавке «е», а затем через канал «d» в корпусе и далее по трубопроводу поступает в бесштоковую полость усилительного механизма 14 (см.рис. 57).
Усилие от усилительного механизма передается на рычаг поворотного кулака переднего управляемого моста. Происходит поворот управляемых колес вправо.
Из штоковой полости усилительного механизма жидкость по трубопроводам, через канал «с» (см.рис. 60) распределителя поступает в кольцевую канавку «к» и далее через отверстие «b» сливается в бак.
При увеличении сопротивления повороту управляемых колес возрастает давление в гидросистеме и, следовательно, в реактивных камерах, что вызывает пропорциональное увеличение усилия на рулевом колесе.
Таким образом, водитель получает информацию об увеличении сопротивления повороту управляемых колес.
При прекращении дальнейшего вращения рулевого колеса (снятии усилия с него) торсион 17 и плунжеры 21 возвращают золотник в нейтральное положение. Поступление жидкости в бесштоковую полость усилительного механизма прекращается, и автомобиль движется по окружности заданного радиуса.
При вращении рулевого колеса влево втулка 9 и золотник 22 перемещаются в осевом направлении вправо (от рулевого механизма). Жидкость от насоса под давлением через канавку «е», канал «с» поступает в штоковую полость усилительного механизма.
При неисправном гидроусилителе обратный клапан 6 обеспечивает перепуск масла из одной полости усилительного механизма в другую, что облегчает управление автомобилем.
Рулевое управление автомобиля урал – 4320.31
Назначение:служит для обеспечения движения автомобиля по заданному водителем направлению за счет поворота управляемых колес при воздействии на рулевое колесо.
Характеристика: левостороннее, с рулевым усилителем, с задним расположением рулевой трапеции.
На автомобилях возможна установка рулевого управления двух исполнений: с рулевым механизмом типа червяк — боковой сектор или винт — шариковая гайка — рейка-сектор.
Рулевая колонка
Назначение:служит для передачи воздействия водителя рулевому механизму.
Рулевая колонка соединяется, в соответствии с рисунком 146, с рулевым механизмом карданными валами через промежуточную опору 8. В конструкции промежуточной опоры применены подшипники закрытого типа, не требующие смазки.
Устройство (в соответствии с рисунком 146):рулевое колесо 11, вал рулевой колонки 9, труба 10, промежуточная опора I, карданная передача 7, детали крепления.
Рулевое колесо 1 с утопленной ступицей, в соответствии с рисунком 147, устанавливается на рулевом валу, крепится гайкой с шайбой и от проворачивания фиксируется сегментной шпонкой.
Рис.146. Рулевое управление с механизмом типа червяк — боковой сектор
1 — насос; 2 — механизм рулевой; 3 — бак масляный; 4, 5 — шланги низкого давления; 6,14,15 — шланги высокого давления; 7 — валы карданные рулевого управления; 8 — опора промежуточная; 9 — вал рулевой колонки; 10 – труба; 11 — колесо рулевое; 12,13 — трубки высокого давления; 16 — механизм усилительный; 17 — тяга сошки; 18 — сошка; 19 — корпус; 20 — подшипники; 21 — втулка распорная; 22,24 — кольца стопорные; 23 — вал; 25 — шпонка; 26 — гайка; 27 — шайба; 28 — болт; 29 — вал; 30 — вилка карданная
Вал рулевой колонки 9 – стальной стержень, в верхней части на конусную поверхность устанавливается рулевое колесо, в нижней части к валу клиновым соединением прикреплена вилка карданной передачи.
Труба колонки 10 специальным кронштейном прикреплена к панели щитка приборов. К трубе крепится переключатель указателя поворота. Вал рулевой колонки 9 установлен в трубе колонки, в соответствии с рисунком 146, на двух шариковых радиально-упорных подшипниках, которые от осевых перемещений вала в трубе удерживаются гайками.
Промежуточная опора 8 крепится к полу кабины. В конструкции промежуточной опоры I, в соответствии с рисунком 146, применены подшипники закрытого типа, не требующие смазки.
Рис.147. Основание рулевой колонки
1 — рулевое колесо, 2 — крышка рулевой колонки, 3 — корпус основания рулевой колонки, 4 — вал рулевой колонки, 5 — регулировочная гайка
Карданная передача состоит, в соответствии с рисунком 146, из 2 карданных валов 7 с шарнирами неравных угловых скоростей.
Карданный вал неразборный, к обоим концам приварены вилки карданных шарниров. Ведущая вилка установлена на рулевом валу, ведомая – скользящая вилка – установлена на шлицах вала рулевого управления.
Шарниры карданной передачи обычного типа. Отличие от ранее изученных заключается в размерах и способе крепления стаканов – корпусов игольчатых подшипников в отверстиях вилок: не крышками, а стопорными кольцами.
Рулевой механизм
Общее устройство: корпус, рулевой вал, рулевая передача, вал сошки.
Назначение: служит для увеличения усилия, прикладываемого водителем к рулевому колесу, передачи его на рулевой привод и повышения точности управления автомобилем.
Рулевой механизм типа червяк — боковой сектор
Характеристика: червячного типа (двухзаходный червяк и боковой сектор со спиральными зубьями), передаточное число — 21,5.
Установка и крепление:рулевой механизм болтами прикреплен к левому лонжерону рамы.
Устройство(в соответствии с рисунком 148):картер с крышками 1, червяк 3, рулевой вал с червяком 6, боковой сектор с валом сошки 5, подшипники 8, 24, детали крепления и уплотнения.
Рис.148. Рулевой механизм червячного типа автомобиля Урал – 4320.31
1 – картер рулевого механизма; 2 – радиальный роликовый подшипник; 3 – червяк; 4, 35 – пробки заливного и сливного отверстий; 5 — зубчатый сектор рулевого управления; 6 – рулевой вал; 7, 25, 27 – манжеты; 8 – упорный подшипник; 9 – пружинная шайба; 10 – уплотнительное кольцо; 11 – плунжер; 12 – пружина; 13 – шайба; 14 – гайка золотника; 15 – упорное кольцо; 16, 17 – стопорные кольца; 18, 21 – штифты; 19 – боковая крышка картера; 20 – регулировочная шайба; 22 – прокладка; 23 – распорная втулка; 24 – игольчатый подшипник; 26 – сошка рулевого управления; 28 – крышка корпуса золотника; 29 – подвижное кольцо плунжеров; 30 – болт; 31 – корпус золотника; 32 – золотник; 33 – уплотнительное кольцо; 36 – крышка; 37 – круглая гайка червяка
Картер 1 отлит из ковкого чугуна заодно с кронштейном крепления к раме. В картере, в соответствии с рисунком 148, выполнены заливное (контрольное) и сливное отверстия, закрытые пробками. В цилиндрической части картера расточено отверстие под игольчатые подшипники 24 вала сошки. В нижней части картера устанавливается в специальной расточке роликовый цилиндрический радиальный подшипник 2 рулевого вала. Снизу и сбоку картер закрывается крышками 19, 28,36 из алюминиевого сплава. Сверху к картеру крепится корпус распределителя рулевого усилителя.
Рулевой вал6, в соответствии с рисунком 148, – стальной, трубчатого сечения. Нижний конец вала опирается в картере на роликовый цилиндрический подшипник. На шлицы напрессован червяк и вместе с внутренней обоймой подшипника через распорную втулку стянут гайкой 37, навернутой на резьбу вала. На шлицованный верхний конец вала устанавливается скользящая вилка карданной передачи рулевой колонки. В средней части вал имеет утолщение. Сверху к нему прижимается при сборке распорная втулка. На распорную втулку монтируется манжета 7 (сальник), предотвращающая поступление в рулевой механизм рабочей жидкости из распределителя. Распорная втулка через уплотнительное кольцо контактирует с нижним упорным шариковым подшипником 8.
Между верхним и нижним шариковыми упорными подшипниками размещаются детали распределителя рулевого усилителя и через шайбу собранные детали стягиваются гайкой золотника.
В сборе рулевой вал 6, благодаря особенностям конструкции роликового подшипника, имеет возможность осевого перемещения от крайнего нижнего до крайнего верхнего положения на величину 4,16-4,54 мм (или от среднего положения на 2,08-2,27 мм).
Верхняя часть рулевого вала 6 опирается на крышку корпуса распределителя (подшипник скольжения). Выход вала из крышки уплотнен манжетой (сальником) и уплотнительным кольцом. В крышке уплотнение удерживается разрезным стопорным кольцом.
Червяк 3 – двухзаходный стальной,установлен на шлицах рулевого вала 6. От осевых перемещений червяк удерживается на валу сверху – буртиком (выступом) вала, снизу – распорной втулкой и обоймой подшипника, стянутыми гайкой червяка. На поверхности червяка в его верхней части делается метка, которая при сборке рулевого механизма должна совмещаться с меткой на секторе.
Боковой зубчатый сектор 5 имеет венец со спиральными зубьями. Сектор вместе с валом сошки изготавливаются как единое целое. Сектор с валом устанавливаются в картере на двух игольчатых подшипниках 24, между которыми размещается распорная втулка 23. На конце вала выполнена резьба и отверстие для затяжки и шплинтовки гайки крепления сошки. Между резьбой и опорной поверхностью подшипников нарезаны треугольные конические шлицы для установки сошки.
Для правильной установки сошки на торце вала, в соответствии с рисунком 149, нанесена метка, которая должна совмещаться с меткой на сошке.
Рис.149. Метки на сошке и валу сектора
Выход вала из картера уплотняется манжетой 25 (сальником), которая фиксируется в картере разрезным стопорным кольцом 17. У второго зуба сектора, в соответствии с рисунком 150, нанесена метка, которая при сборке рулевого механизма должна совмещаться с меткой на червяке.
Рис.150. Расположение меток на секторе и червяке
Для предотвращения повышенного износа или заклинивания зацепления червяка с сектором между ними должен быть осевой зазор. Величина зазора в среднем положении рулевого колеса (движение прямо) – 0,01-0,05 мм, в крайних – 0,25-0,60 мм.
Регулирование зазора осуществляется подбором толщины регулировочной шайбы 20 (рисунок 148) в боковой крышке рулевого механизма, устанавливая осевое перемещение вала сошки в среднем положении 0,01 мм.
Отсутствие осевого перемещения не допускается. При правильной регулировке осевое перемещение в крайних положениях должно быть больше указанного. Необходимо помнить, что при разборке и регулировании механизма толщина уплотнительной прокладки 22 под боковой крышкой должна оставаться 0,8 мм.
Для исключения прогиба сектора под воздействием высоких нагрузок в боковой крышке устанавливается штифт 18. Зазор между штифтом и плоскостью сектора должен быть 0,37-0,67 мм для нового рулевого механизма. В процессе эксплуатации величина зазора меняется, но его отсутствие недопустимо из-за возможного заклинивания зацепления сектора с червяком.
Собранный и отрегулированный рулевой механизм должен обеспечивать свободное, без заеданий, вращение вала рулевого управления на любой угол в любую сторону.
На корпусе золотника рулевого механизма типа червяк-боковой сектор между нижними штуцерами имеется глухое сверление диаметром 12 мм и глубиной 5 мм, которое является отличительной меткой. Механизмы без этого сверления в рулевом управлении с рулевым усилителем, закрепленным на левом лонжероне рамы, применять нельзя.
Работа рулевого механизма.
При вращении рулевого колеса движение через рулевую колонку передается рулевому валу. При повороте вала червяк, упираясь своими гребнями в зубья сектора, перемещает вал на 2,08-2,27 мм вверх или вниз (в зависимости от направления вращения), одновременно вращая сектор. Необходимое перемещение вала обеспечивается конструкцией подшипника 2. Вращение сектора передается валу сошки и через шлицы на сошку.
Рулевой привод
Общее устройство: рулевая трапеция, тяги, рычаги сошка, редукторы.
Назначение: для передачи воздействия (усилия) от рулевого механизма к управляемым колесам.
Характеристика:механический (система рычагов и тяг)
Устройство(в соответствии с рисунком 146):сошка 18, продольная рулевая тяга 17, два рычага поворотных кулаков, два рычага рулевой трапеции, поперечная рулевая тяга.
Сошка 18,в соответствии с рисунком 148, устанавливается на шлицы вала сошки и фиксируется гайкой, которая после затяжки шплинтуется. На торце посадочной головки сошки сделана метка, совмещаемая при установке с меткой на торце вала сошки. Вторая головка сошки соединяется с шаровым пальцем переднего шарнира продольной рулевой тяги. Отверстия в головках сошки конусные, что позволяет при затяжке гаек устранять зазоры в соединениях.
Продольная рулевая тяга 8 стальная, трубчатого сечения. На концах тяги выполнена резьба, на которую наворачиваются и от самоотворачивания фиксируются двумя стяжными болтами каждый шарнирные наконечники. Наконечники имеют круглые головки, в которые устанавливаются шарниры, не требующие регулировки.
Шарнир рулевого привода(в соответствии с рисунком 151) состоит из: шарового пальца 1, нижний и верхний вкладыши 9,10, обойма пружины 8, пружина 4, заглушка 5, уплотнитель 7, стопорное кольцо 6, защитная муфта с шайбой и накладкой 12, пресс-масленка (для смазывания шарнира) 3.
Шаровой палец 1, в соответствии с рисунком 151, имеет сферическую головку, которой он сопрягается с вкладышами, конусную среднюю часть и резьбовой наконечник. Под сферической головкой выполнена шейка, обеспечивающая подвижность пальца в шарнире.
Рис.151. Шарнир рулевого привода:
1 — палец шаровой; 2 — наконечник; 3 — масленка; 4 — пружина; 5 — заглушка; 6 — кольцо стопорное; 7 — уплотнитель; 8 — обойма пружины; 9 — вкладыш нижний; 10 — вкладыш верхний; 11 — накладка; 12 — муфта защитная; 13 – шайба
Нижний вкладыш 9 опирается на выступ головки шарнирного наконечника, к нему с помощью пружины через обойму и верхний вкладыш прижимается сферическая головка пальца. Поджатие пружины обеспечивается заглушкой, которая в головке шарнирного наконечника фиксируется стопорным кольцом.
Для удержания смазки в шарнире и предотвращения его загрязнения устанавливается уплотнение 7. Со стороны заглушки уплотнитель (кольцо) ставится в кольцевую проточку головки шарнирного наконечника и соприкасается с боковой поверхностью обоймы пружины. Место выхода пальца из головки уплотняется защитной муфтой 12, которая надевается на головку и удерживается накладкой. Между муфтой и рычагом (сошкой) устанавливается шайба.
Рулевая трапецияслужит для обеспечения поворота наружного и внутреннего колес на разные углы, что необходимо для чистого качения колес на повороте.
Рулевая трапеция включаеткартер моста, поперечную рулевую тягу, два рычага рулевой трапеции.
Поперечная рулевая тяга – стальная, трубчатого сечения. На резьбовые концы тяги наворачиваются наконечники, аналогичные наконечникам продольной рулевой тяги. Резьба у наконечников разного направления, поэтому при вращении тяги (стяжные болты наконечников ослабить) длина тяги меняется. Это сделано для того, чтобы обеспечить регулирование схождения управляемых колес.
Рычаги рулевой трапеции отливаются заодно с поворотным кулаком и для соединения с шаровыми пальцами рулевой поперечной тяги имеют конусные отверстия.
Рулевой усилитель
Общее устройство:источник энергии, распределитель, привод распределителя, исполнительный механизм.
Назначение:служит для создания дополнительного силового воздействия, способствующего повороту управляемых колес, смягчения толчков и ударов передаваемых на рулевое колесо, повышения безопасности движения при разрыве шины колеса.
Устройство(в соответствии с рисунком 152):насос 1, распределитель 14, силовой цилиндр 9, масляный бак, трубопроводы и шланги.
Рис.152. Гидравлическая система рулевого усилителя
1 — насос; 2, 10, 11 — шланги высокого давления; 3, 6, 7, 15 — шланги низкого давления; 4, 8 — трубопроводы низкого давления; 5 — бак масляный; 9 – силовой цилиндр; 12, 13, 16 — трубопроводы высокого давления; 14 – распределитель
Характеристика:раздельный,гидравлический двустороннего действия. Максимальное давление рабочей жидкости 6,5-9,0 (6,5-7,0) МПа (65-90 кгс/см2).
Насос рулевого усилителя.
Назначение: служит для создания давления рабочей жидкости в силовом цилиндре рулевого усилителя.
Характеристика: лопастной, двойного действия с приводом ременной передачей от шкива коленчатого вала.
Установка и крепление:установлен слева от картера двигателя на специальном кронштейне.
Устройство(в соответствии с рисунком 153):корпус 14 с крышкой 5, вал насоса 20 со шкивом 15, статор 10, ротор 8 с лопастями 9, распределительный диск 7, комбинированный клапан 6, коллектор 2.
Рис.153. Насос рулевого усилителя Урал – 4320.31
1 — болт; 2 -коллектор; 3 — штуцер; 4 — прокладка; 5 — крышка; 6 — клапан перепускной в сборе с предохранительным клапаном; 7 — диск распределительный; 8 — ротор; 9 — лопасть; 10 — статор; 11 — подшипник игольчатый; 12 — манжета; 13 — проставка; 14 — корпус; 15 — шкив; 16 — кольцо стопорное; 17 — втулка; 18 — шайба; 19 -гайка; 20 – вал насоса; 21 — шпонка; 22 — подшипник; а — к рулевому механизму; b — направление усилия; I — установка насоса
Корпус14 отливается из специального чугуна. В нем, в соответствии с рисунком 153, выполнено две расточки под подшипники вала, всасывающая полость и входное отверстие. Для сборки насоса на фланце выполнены отверстия под стяжные болты и болты крепления к двигателю. Со стороны, противоположной приводу, в корпус вставлены два центрирующих установочных штифта. Всасывающая полость корпуса уплотняется манжетой, кромка которой прижимается к валу.
Крышка5 имеет расточку для установки распределительного диска. В торцевой стенке расточки выполнено центральное отверстие большого диаметра, в котором монтируется комбинированный (перепускной и предохранительный) клапан. В нижней части стенки выполнено сквозное ступенчатое сверление для отвода масла к распределителю. В сверлении установлено два дросселирующих устройства. Первое – выполнено непосредственно в крышке на выходе из полости распределительного диска в сверления, второе – ввернутый жиклер – на выходе из сверления. Сверление под комбинированный клапан соединено каналом малого диаметра со ступенчатым сверлением, а каналом большого диаметра – с коллектором.
Вал насоса20 – стальной, имеет ступенчатую форму. На заднем конце вала нарезаны шлицы для установки ротора, на переднем выполнена резьба с отверстием под шплинт и сегментный паз для шпонки. Вал установлен в корпусе на двух опорах. Передней опорой является шариковый радиально-упорный подшипник, задней – игольчатый подшипник. Шариковый подшипник фиксируется в корпусе стопорным кольцом. Шкив привода насоса установлен на сегментной шпонке. Пакет из подшипника и шкива стягивается гайкой, которая стопорится шплинтом.
Статор10 изготовлен из стали и устанавливается между корпусом и крышкой. Стенки уплотняются уплотнительными кольцами. Статор центрируется относительно корпуса двумя установочными штифтами. Торцевые поверхности статора тщательно шлифуются. Положение статора при сборке определяется стрелкой, нанесенной на его наружной поверхности. Направление вращения вала должно совпадать с направлением стрелки. Внутри статора выполнена овальная полость, в которой устанавливается ротор с лопастями. В статоре выполнено по вертикали 6 отверстий разного диаметра (3 – снизу, 3 — сверху), служащих для пропуска рабочей жидкости из всасывающей полости корпуса во всасывающую полость распределительного диска.
Рис.154. Рабочая пара лопастного насоса:
1- лопасти; 2 — статор; 3 – ротор
Ротор8 изготовлен из легированной стали, а его лопасти – из быстрорежущей. В роторе выполнено центральное шлицованное отверстие, которым он соединяется с валом насоса, и ряд сверлений такого диаметра, от которых радиальные щели (пазы) выходят в наружную поверхность ротора. В пазы, в соответствии с рисунком 154, устанавливаются лопасти. При изготовлении каждая лопасть подбирается к своему пазу и менять их расположение нельзя. Смазанные тонким слоем масла лопасти должны свободно, без заеданий перемещаться в своих пазах. Во время работы насоса лопасти перемещаются в своих пазах под действием центробежных сил. Плотное прижатие лопастей к статору обеспечивается подводом масла под давлением в сверления малого диаметра.
Натяжение ремня насоса усилителя руля контролировать усилием 40 Н (4 кгс) в середине ветви в направлении стрелки b, Допустимый прогиб при этом должен составлять 7-13 мм. Натяжение ремня регулировать, в соответствии с рисунком 153, винтом с квадратным хвостовиком.
Распределительный диск 7 – чугунный, служит для распределения потоков масла. Распределительный диск имеет, в соответствии с рисунком 155, отверстия под центрирующие штифты 5, полости всасывания 4, полости нагнетания (сквозные) 1, углубления для подвода масла к лопастям 3, углубления с отверстиями 2 для отвода масла из-под лопастей.
а)
б)
Рис.155. Распределительный диск:
а — установка распределительного диска; б — общий вид; 1 – полости нагнетания; 2 — углубления с отверстиями для отвода масла из-под лопастей; 3 – углубления для подвода масла к лопастям; 4 – полости всасывания; 5 — центрирующие отверстия; 6 — нагнетательная полость; 7 — перепускные отверстия; 8 — корпус насоса; 9 — распределительный диск
Объем пространства между двумя лопастями, корпусом и распределительным диском при вращении ротора циклически изменяется от минимального до максимального два раза за один оборот ротора. В том месте, где начинается увеличение объема камеры, в корпусе насоса, в соответствии с рисунком 155 а, выполнено отверстие 8, через которое подводится из бачка масло. Диаметрально противоположно выполнено второе входное отверстие. За счет разряжения масло заполняет пространство между лопастями, причем подача масла в камеру производится с двух сторон, как со стороны корпуса, так и со стороны распределительного диска через три перепускные отверстия 7 в статоре и полости 4 в распределительном диске. При дальнейшем вращении ротора происходит уменьшение объема между лопастями, что приводит к повышению давления масла, которое через сквозные полости нагнетания 1 в распределительном диске направляется в систему.
Полости нагнетания так же, как и полости всасывания, расположены друг против друга. Поэтому силы давления масла на ротор взаимно уравновешиваются и не нагружают подшипники вала насоса радиальными усилиями.
Углубления для подвода масла к лопастям 3 и углубления с отверстиями для отвода масла из-под лопастей 2 меньшего размера в распределительном диске соединяют пространство под лопастями в роторе с полостью в крышке насоса. Этим предотвращается запирание масла, которое препятствует радиальному перемещению лопастей и одновременно обеспечивает поджатие лопастей к статору давлением масла.
Уплотнение масла при давлении, доходящем до 7,5 мПа (75 кгс/см2), обеспечивается тем, что все зазоры, через которые оно может перетекать, очень малы. Это достигается высокой точностью изготовления деталей насоса и, кроме того, ротор, статор и лопасти сортируют по длине и собирают по размерным группам. Их разукомплектовка недопустима.
Комбинированный клапан, в соответствии с рисунком 156, (перепускной 1 и предохранительный 2) устанавливается в сверлении крышки 4 насоса.
Производительность масляного насоса обеспечивает работу рулевого усилителя даже при минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Если насос подает в систему усилителя достаточное количество масла на холостом ходу, то при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя его производительность может возрасти в 7-8 раз. Такого количества масла трубопроводы и распределитель не смогут пропустить.
Для ограничения производительности насоса и максимального давления в системе рулевого усилителя в крышке насоса установлены, в соответствии с рисунком 156, перепускной 1 и предохранительный 2 клапаны. Перепускной клапан 1 золотникового типа установлен в отверстии крышки и поджимается пружиной к распределительному диску 6, перекрывая сливной канал. Перепускной клапан имеет внутреннюю полость и радиальные сверления. Он служит для ограничения производительности насоса, перепускная часть масла из нагнетательной полости через коллектор во всасывающую полость при увеличении частоты вращения вала насоса.
Рис.156. Крышка насоса:
1 — перепускной клапан; 2 — предохранительный клапан; 3 — вертикальный канал; 4- крышка насоса; 5 — калиброванное отверстие; 6 — распределительный диск
Предохранительный клапан служит для ограничения давления в гидросистеме рулевого усилителя. Он состоит из шарика с пружиной и седла, ввернутого в перепускной клапан. Между седлом и перепускным клапаном установлены регулировочные прокладки. Предохранительный клапан, отрегулирован на давление 6,5-7,5 МПа (65-75 кгс/см2).
В нижней части крышки выполнен нагнетательный канал, вначале которого выполнено калиброванное отверстие 5. Полость Б соединена с нагнетательным каналом вертикальным отверстием 3 малого диаметра.
При протекании масла через калиброванное отверстие 3 давление перед ним, в полости крышки, почти всегда выше, чем после него. Перепад давления возрастает с увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя. В то же время перепад давления не зависит от величины самого давления, он может быть одинаковым и при малом и при высоком давлении в нагнетательном канале.
Рис.157. Схема работы клапанов масляного насоса рулевого усилителя:
а — работа перепускного клапана; б — работа предохранительного клапана
Избыточное давление в нагнетательной полости А, в соответствии с рисунком 157 а, крышки воздействует на левый торец перепускного клапана 1 и стремится переместить его вправо. Этому препятствуют пружина клапана и давление масла в полости Б. При минимальной частоте вращения вала насоса (600 мин-1) его производительность составляет 9,0 л/мин. Перепад давления на торцах перепускного клапана минимальный, клапан закрыт. При увеличении частоты вращения вала насоса до 750 мин-1 производительность насоса увеличивается, а перепад давления у калиброванного отверстия и на торцах клапана достигает 0,15 мПа (1,5 кгс/см2). Под действием усилия, обусловленного перепадом давления в полостях А и Б, перепускной клапан 1 передвигается вправо, сжимая пружину, и открывает сливной канал, по которому часть масла из нагнетательной полости А крышки направляется через коллектор на вход в насос и бачок. Чем больше частота вращения вала насоса, тем больше перепускается масла через клапан обратно в бачок, чем ограничивается производительность насоса.
Перепускной клапан 1 может работать самостоятельно или совместно с предохранительным клапаном 2. В первом случае ограничивается производительность насоса, а во втором случае перепускной клапан вместе с предохранительным ограничивает максимальное давление в системе рулевого усилителя в пределах 8,7-9,8 мПа (87-98 кгс/см2). Для этого внутри перепускного клапана установлен шариковый предохранительный клапан 2, соединенный радиальным отверстием в золотнике перепускного клапана со сливным каналом, а осевым отверстием — с полостью Б пружины перепускного клапана.
На некоторых режимах работы усилителя (например, поворот колес до упора) масло не может поступать из насоса в систему усилителя. Давление перед калиброванным отверстием 3 и после него, при отсутствии расхода масла, будет одинаковым. Рост давления приведет к открытию предохранительного клапана 2 , в соответствии с рисунком 157. Масло из полости Б пружины перепускного клапана через сливной канал будет перепускаться в бачок, что приведет к падению давления в полости Б и создаст перепад давления на торцах перепускного клапана. Это приведет к его открытию и перепусканию масла из полости нагнетания на вход в насос. Дальнейший рост давления масла прекращается. В этом случае необходимый для удержания перепускного клапана в открытом состоянии перепад давления на его торцах поддерживается за счет малого сечения вертикального канала, в соответствии с рисунком 157. С целью уменьшения шума при работе насоса и пенообразования на выходе сливного канала в крышке насоса установлен коллектор, который направляет поток масла во входное отверстие насоса.
Коллектор2 служит для поддержания избыточного давления в полости всасывания с целью исключения кавитации и повышенного износа деталей качающего узла, и снижения шумности работы насоса. Он представляет собой отливку, которая, в соответствии с рисунком 153, через прокладку болтами крепится к корпусу и крышке насоса. Внутренний канал, сообщающийся с помощью перепускного клапана, имеет меньший диаметр, чем канал, связанный с полостью всасывания. Это увеличивает скорость перепускного потока масла и давление во всасывающей полости. Во всасывающую полость, помимо перепускаемого, поступает масло и из бачка.
Бак масляный рулевого усилителяслужит для хранения и очистки масла. Бак установлен под капотом на левом брызговике и с коллектором насоса соединен трубопроводом.
Рис.158. Бак масляный рулевого усилителя:
1 — корпус; 2 — фильтр; 3 — фильтр заливной; 4 — пробка заливной горловины со щупом; 5,6 — кольца уплотнительные; 7 — крышка фильтра; 8 — клапан перепускной
Бак состоит (в соответствии с рисунком 158) из:корпуса 1, фильтра 2 с крышкой 7, фильтра заливного 3, пробки заливной горловины со щупом 4, клапан перепускной 8, детали крепления и уплотнения. В баке, в соответствии с рисунком 158, имеется заливной фильтр 3. Масло, возвращаясь в бак, проходит через фильтр 2. В случае засорения фильтрующих элементов открывается клапан 8. Уровень масла в баке должен находиться в пределах плоского участка на указателе и замеряется указателем при незавернутой пробке 4.
Работа насоса рассматривается на 4-х режимах:
1 режим — работа с небольшой частотой вращения ротора. При вращении вала 20 и ротора 8, в соответствии с рисунком 153, лопасти 9 под действием центробежных сил прижимаются к овальной поверхности статора 10. На участке увеличения объема за лопастями создается разрежение и масло из бачка через коллектор 2 и всасывающую полость корпуса 14 засасывается в пространство, ограниченное двумя соседними лопастями, ротором и статором. При подходе к участку уменьшения объема лопасти утапливаются в ротор, масло из уменьшающегося объема позади идущей лопастью выталкивается в нагнетательную полость. Из нагнетательной полости через дросселирующие отверстия и ступенчатые сверления в крышке 5 масло уходит к распределителю. Часть масла через сверления в распределительном диске 7 поступает под лопасти, увеличивая силу их прижатия к статору. За один оборот ротора каждая лопасть осуществляет два цикла всасывания и нагнетания, поэтому насос в характеристике назван двойного действия.
2 режим — работа с большой частотой вращения ротора (срабатывает перепускной клапан). При увеличении частоты вращения вала насоса масло, в соответствии с рисунком 153, находящееся в нагнетательной полости, не успевает пройти через дросселирующее отверстие в крышке насоса 5, поэтому создается перепад давлений в полости нагнетания и ступенчатом сверлении в крышке. Под действием перепада давления открывается перепускной клапан 6 и часть масла из нагнетательной полости перепускается во всасывающую через коллектор 2.
3 режим — работа при повышении давления в гидросистеме до порога срабатывания предохранительного клапана (7,5-8,5 МПа). При увеличенном сопротивлении повороту управляемых колес в силовом цилиндре, трубопроводах, распределителе и ступенчатом сверлении в крышке насоса 5, в соответствии с рисунком 153, растет давление. Это давление передается по каналу малого диаметра в крышке в полость пружины перепускного клапана 6. Когда величина давления превышает порог срабатывания предохранительного клапана (7,5-8,5 МПа), предохранительный клапан откроется и давление в полости пружины снизится. Под действием перепада он откроется и часть масла перепускается через коллектор 2 во всасывающую полость насоса, дальнейшего нарастания давления не происходит.
Масло, возвращающееся из распределителя в бачок, в соответствии с рисунком 158, поступает внутрь фильтра 2 и, проходя через сетку фильтрующего элемента, очищается от механических примесей. В случае засорения фильтрующего элемента внутри фильтра начинает нарастать давление, которое, преодолев усилие пружины под крышкой бачка, откроет перепускной клапан 8. Неочищенное масло проходит в бачок.
Распределитель.
Характеристика: золотникового типа, осевого перемещения с реактивными плунжерами
Установка и крепление(в соответствии с рисунком 159):крепится болтами к картеру рулевого механизма.
Рис.159. Распределитель рулевого усилителя:
1;6 – упорный подшипник; 2;8 – подвижное кольцо плунжеров; 3 – плунжер; 4 – корпус золотника; 5 – золотник; 7 – крышка корпуса золотника; 9 – пружина плунжеров; 10 – вал рулевого управления
Распределитель состоит из:корпуса 4 с крышкой 7, золотника 5, реактивных плунжеров 3 (12 шт.), пружин плунжеров 9 (6 шт.), упорных подшипников 1 и 6, подвижных колец 2 и 8, обратного клапана.
Корпус 4, в соответствии с рисунком 159, состоит из алюминиевого сплава и крепится болтами к картеру рулевого механизма через уплотнительную прокладку. С другой стороны к корпусу крепится крышка 7 также через уплотнительную прокладку. В корпусе выполнено семь осевых сверлений. В центральном, большого диаметра, устанавливается и перемещается золотник 5. В периферийных сверлениях малого диаметра устанавливаются попарно реактивные плунжеры 3. Между каждой парой плунжеров устанавливаются пружины 8. На наружной поверхности корпуса выполнены штуцеры для подвода масла от насоса, отвода масла к бачку и соединения с полостями силового цилиндра. Штуцеры каналами соединяются с внутренней полостью корпуса. Во внутреннем (центральном) сверлении корпуса выполнены пять кольцевых проточек.
Центральная проточка через полости пружин реактивных плунжеров связана с подводящей магистралью от насоса, две средние – с полостями силового цилиндра: передняя (по ходу машины) – со штоковой полостью (подпоршневой), задняя – с надпоршневой, а крайние проточки с магистралью слива масла в бачок насоса. На торцовых поверхностях корпуса выполнены углубления глубиной 2,08-2,27 мм, кромка которых проходит по центру отверстий для реактивных плунжеров. Наличие этих углублений позволяет золотнику перемещаться внутри корпуса в осевом направлении.
Золотник 5 изготовлен из стали и имеет три кольцевых гребня. Наружный диаметр гребней точно подбирается по внутреннему диаметру корпуса. Кромки гребней острые, служат для перекрытия каналов при работе усилителя. На вал рулевого управления 10 золотник устанавливается с зазором, промежуток между золотником и валом является частью сливной магистрали при повороте налево. Золотник распределителя с помощью двух подвижных колец 3, двух упорных шариковых подшипников 1 и 6, распорной втулки и гайки с шайбой плотно (неподвижно) закреплен на валу рулевого управления 10 и может перемещаться только в пределах и вместе с перемещением вала, т.е. на 2,08-2,27 мм в каждую сторону (4,16-4,54 мм от крайнего до крайнего положения).
Стальные реактивные плунжеры 3 установлены в осевых периферийных сверлениях корпуса так, что своими наружными торцами они в нейтральном положении рулевого колеса постоянно прижаты к торцам картера рулевого механизма и крышки корпуса и, одновременно, подвижным кольцам распределителя. Такая установка позволяет фиксировать золотник в нейтральном положении. Межплунжерное пространство сообщается с нагнетательной магистралью, поэтому, помимо пружин, на плунжеры постоянно воздействует давление масла.
§
| Неисправность | Внешние проявления (признаки) неисправности | Вероятная причина неисправности | Способ устранения |
| Увеличенный люфт рулевого колеса. | Автомобиль движется неустойчиво, необходимы значительные по размаху повороты рулевого колеса для сохранения прямолинейного движения. | Ослабление крепления деталей рулевой колонки, рулевого механизма или рулевого привода. Износ шарниров рулевых тяг, подшипников и шлицевого соединения карданной передачи. Ослабление затяжки подшипников ступиц колес и шкворней поворотных кулаков. Износ рулевого механизма (червяк-сектора). Ослабление затяжки гайки крепления золотника. | Подтянуть ослабленные крепления. Изношенные детали заменить. Отрегулировать подшипники. Отрегулировать зацепление. Подтянуть и законтрить кернением. |
| Стуки в рулевом управлении. | При повороте рулевого колеса, а также при движении по неровностям дороги ощущаются стуки в рулевом управлении. | Ослабление креплений деталей. Ослабление затяжки гаек подшипников рулевой колонки и рулевого механизма. Износ шарниров и шлицевого соединения карданной передачи. Износ шарниров рулевых тяг и силового цилиндра. Износ червяка и сектора. | Подтянуть. Затянуть и законтрить гайки. Заменить изношенные детали. Заменить наконечники. Отрегулировать зацепление. |
| Повышенный шум при работе насоса. | От насоса исходит повышенный шум, усиливающийся при повороте рулевого колеса. | Мал уровень масла, воздух в гидросистеме. Засорение или неправильная сборка фильтра. Деформирован коллектор или повреждена его прокладка. Проскальзывание приводного ремня. | Долить, воздух удалить. Промыть и правильно собрать фильтр. Отшлифовать плоскость прилегания коллектора, заменить прокладку. Отрегулировать натяжение ремня. |
| Выбрасывание масла. | Через сапун (предохранительный клапан) выплескивается масло. | Уровень масла выше нормы. Засорен фильтр. Деформирован коллектор. Повреждена прокладка коллектора. | Удалить лишнее масло. Промыть. Устранить деформацию. Заменить. |
| На рулевом механизме, силовом цилиндре видны потери масла. | Износ манжет (сальников). Износ уплотнения штока силового цилиндра. Прорыв уплотнительных колец. | Заменить. Подтянуть гайку уплотнения. Заменить неисправные кольца. |
Тормозное управление автомобиля Урал – 4320.31
Назначение: служит для снижения скорости движения вплоть до полной остановки и удержания автомобиля неподвижным относительно опорной поверхности.
Общее устройство:система сигнализации и контроля тормозов, система питания сжатым воздухом, рабочая тормозная система (РТС), стояночная тормозная система (СТС), вспомогательная тормозная система (ВТС), запасная тормозная система (ЗТС.
Рис.162. Схема тормозного управления автомобиля Урал – 4320.31
1 — манометр двухстрелочный; 2 — клапан буксирный; 3,9,27 — баллоны воздушные; 4 — влагомаслоотделитель со встроенным регулятором давления; 5 — клапан защитный тройной; 6 — кран отключения тормозов прицепа пневматический; 7 — клапан защитный одинарный; 8 – включатель сигнализатора падения давления; 10 — кран управления стояночным тормозом прицепа; 11 — цилиндр пневматический отключения подачи топлива; 12 — цилиндр пневматический закрытия заслонки выхлопного патрубка; 13 — клапан двухмагистральный; 14 — клапан защитный; 15 — клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом; 16 — головка управляющая (желтая) соединительная автоматическая; 17 — головка питающая (красная) соединительная автоматическая; 18 — головка соединительная типа «А»; 19 — клапан управления тормозами прицепа с однопроводным приводом; 20 — регулятор тормозных сил; 21 — датчики включения сигнала торможения; 22 — датчики сигнализаторов неисправности тормозов; 23 — цилиндры колесные; 24 — пневмогидроаппарат; 25 — клапаны контрольного вывода; 26 — краны слива конденсата; 28 — кран тормозной; 29 – компрессор
Система сигнализации и контроля тормозов
Назначение:служит для информирования водителя о неисправностях в пневматической и гидравлической частях привода.
Устройство:контрольные лампы, (в соответствии с рисунком 162) датчики минимального давления воздуха, датчики аварийного состояния гидравлической части привода 22.
Установка и крепление:контрольные лампы установлены на панели приборов в кабине, при уменьшении давления воздуха в ресиверах ниже 0.45 МПа включается контрольная лампа; датчики минимального давления воздуха установлены в воздушных баллонах; датчики неисправности гидравлической части привода установленных в цилиндрах пневмоусилителей тормозов, при увеличении зазоров между барабанами и колодками тормозов, при неисправностях гидравлической части привода включается вторая контрольная лампа.
Система питания сжатым воздухом (СПСВ)
Назначение:служит для создания и хранения запаса сжатого воздуха в пневматической системе привода тормозов.
Устройство(в соответствии с рисунком 162):компрессор 29, буксирный клапан 2, влагомаслоотделитель со встроенным регулятором давления 4, ресиверы 3, 9, 27, тройной защитный клапан 5, одинарный защитный клапан 7, включатели сигнализаторов падения давления 8 (3 шт.).
Компрессор.
Назначение:служит для создания сжатого воздуха и подачи его в систему.
Характеристика:поршневого типа, непрямоточный, двухцилиндровый, одноступенчатого сжатия.
Установка и крепление:крепится на картере маховика в развале блока цилиндров и приводится в действие клиновидным ремнем от шкива вентилятора.
Рис.163. Компрессор автомобиля Урал – 4320.31
1 — головка блока; 2 — пробка нагнетательного клапана; 3 – блок-картер; 4,10 — подшипники; 5,7 — крышки картера; 6 — уплотнитель; 8 — вал коленчатый; 9 — манжета коленчатого вала; 11 — шатун; 12 — поршень; 13 — палец поршневой; 14 — седло нагнетательного клапана; 15 — клапан нагнетательный; 16 — пружина клапана; а — отвод охлаждающей жидкости; b — подвод охлаждающей жидкости; с — подвод масла
Устройство(в соответствии с рисунком 163):блок-картер 3 с крышками 5, 7, головка блока 1, коленчатый вал 8, шатуны 11 (2 шт.), поршни 12 (2 шт.), клапана впускные (2 шт.), клапана нагнетательные (выпускные) 15 (2 шт.), уплотнитель коленчатого вала с пружиной 6.
Блок-картер 3, в соответствии с рисунком 163, чугунный литойявляется базовой деталью. Снизу и сзади картер закрывается крышками через уплотнительные прокладки. Сверху на картер устанавливается блок цилиндров. В картере выполнены посадочные места для подшипников коленчатого вала.
В блок-картере выполнено два цилиндра, стенки которых охлаждаются жидкостью, подводимой из системы охлаждения двигателя. Зеркала (стенки) цилиндров точно обрабатываются и шлифуются для уменьшения утечки воздуха.
Головка блока 1 устанавливается сверху на блок цилиндров, которая через уплотнительную прокладку вместе с блоком закрепляется на картере. В головке блока установлены два впускных и два нагнетательных клапана (по одному на каждый цилиндр). В головке выполнена рубашка охлаждения, в которую поступает охлаждающая жидкость из блока цилиндров.
Коленчатый вал 8 устанавливается в картере на двух шариковых радиально-упорных подшипниках. Подшипник со стороны привода фиксируется стопорным кольцом, задний – крышкой картера. На носке коленчатого вала выполнен сегментный паз, в который устанавливается шпонка зубчатого колеса привода компрессора. Колесо на коленчатом валу фиксируется упорной гайкой с шайбой. Внутри коленчатого вала выполнено сверление для подвода масла к шатунным подшипникам, смазывающимся под давлением. В носке вала выполнен подвод масла от системы смазки двигателя, который уплотняется подпружиненным уплотнителем.
Шатуны 11 с разъемными нижними головками – стальные, устанавливаются на шатунных шейках коленчатого вала на вкладышах (подшипниках скольжения). В верхние головки шатунов на бронзовых втулках вставляются поршневые пальцы.
Пальцы 13 плавающего типа, фиксируются от осевых перемещений в поршнях стопорными кольцами.
Поршни 12 алюминиевые, имеют на головке два компрессионных, на юбке – маслосъемные кольца.
Впускные и нагнетательные клапаны 15 пластинчатого типа, состоят из корпуса (седла) клапана, клапана и пружины.
Блок и головка охлаждаются жидкостью, подводимой из системы охлаждения двигателя. Масло к трущимся поверхностям компрессора поступает из масляной магистрали двигателя к заднему торцу коленчатого вала компрессора и через уплотнитель по каналам коленчатого вала к шатунным подшипникам. Коренные подшипники, поршневые пальцы и стенки цилиндров смазываются моторным маслом методом разбрызгивания. Избыток масла через передний (со стороны привода) подшипник сливается в полость распределительных шестерен двигателя и далее в картер.
Работа компрессора.
При вращении коленчатого вала 8, в соответствии с рисунком 163, поршни 12 совершают возвратно-поступательное движение. При движении поршня вниз объем над ним растет и создается разрежение. Открывается впускной клапан и воздух от воздухоочистителя через впускной трубопровод и открытый клапан поступает в цилиндр. Под действием пружины нагнетательный клапан 15 закрывается.
При движении поршня вверх объем над ним уменьшается, и начинает расти давление. Под действием давления воздуха открывается нагнетательный клапан, а впускной с помощью пружины – закрывается. Воздух из цилиндра вытесняется в пневмосистему. На следующем обороте коленчатого вала цикл повторяется. Шатунные шейки на коленчатом валу выполнены так, что поршни постоянно находятся в разных положениях, если в одном цилиндре идет впуск воздуха, то в другом – нагнетание.
Буксирный клапан.
Назначение:служит дляснабжения пневмосистемы сжатым воздухом при буксировке автомобиля с неисправным двигателем.
Характеристика:шарикового типа.
Установка и крепление: установлен на правом кронштейне переднего буфера.
Устройство(в соответствии с рисунком 164):корпус 4, крышка 3, шарик 2, пробка 1.
Рис.164. Буксирный клапанавтомобиля Урал – 4320.31:
1 — пробка, 2 — шарик, 3 – крышка, 4 – корпус
Регулятор давления.
Назначение: служит для автоматического поддержания давления в пневмосистеме в пределах 650-800 кПа (6,5-8,0 кгс/см2), предохранение пневмосистемы от перегрузки избыточным давлением свыше 1,0-1,3 МПа, для отбора воздуха на технические нужды.
Установка и крепление: установлен на первой поперечине рамы.
Характеристика: поршневого типа, давление отключения компрессора – 0,70-0,75 МПа; давление включения компрессора – 0,62-0,65 МПа; давление срабатывания разгрузочного клапана как предохранительного – 1,0-1,3 МПа.
Устройство(в соответствии с рисунком 165):корпус с верхней и нижней крышками, следящее устройство, разгрузочное устройство, металлокерамический фильтр 2 с пружиной, обратный клапан, клапан отбора воздуха 19 с пружиной.
Корпус отлит из алюминиевого сплава. В верхней части выполнена полость для установки следящего устройства, в нижней – для установки фильтра и разгрузочного устройства. В корпусе выполнено 4 вывода, в соответствии с рисунком 165: для подвода воздуха от компрессора, для отвода воздуха к ресиверам, для отбора воздуха с клапаном отбора воздуха, резервный для отбора воздуха, закрытый пробкой. Этот вывод имеет не на всех регуляторах. Полости корпуса соединяются каналами. Верхняя крышка корпуса закрывает следящее, а нижняя – разгрузочное устройство. В обеих крышках имеются атмосферные выводы.
Следящее устройство служит для управления разгрузочным устройством в зависимости от величины давления в пневмосистеме. Следящее устройство включает, в соответствии с рисунком 165: следящий поршень 8, уравновешивающую пружину 5 с тарелью, регулировочный болт с контргайкой, двойной клапан (впускной 13 и выпускной 4).
Разгрузочное устройство служит для отключения (разгрузки) компрессора от пневмосистемы при давлении воздуха в ней 0,7-0,8 МПа и включения компрессора при снижении давления до 0,62-0,65 МПа. Кроме того, разгрузочное устройство предохраняет пневмосистему от чрезмерного давления (1,0-1,3 МПа) при отказе в работе регулятора. Разгрузочное устройство включает, в соответствии с рисунком 165: разгрузочный поршень 14 со штоком и пружиной, седло разгрузочного клапана 16, разгрузочный клапан 1 с пружиной.
Рис.165. Регулятор давления
1 — разгрузочный клапан; 2 — фильтр; 3 — пробка; 4 — выпускной клапан; 5 — уравновешивающая пружина; 6 — регулировочный винт; 7 — защитный чехол; 8 — следящий поршень; 9, 10, 12,18 — каналы; 11 — обратный клапан; 13 — впускной клапан; 14 — разгрузочный поршень; 15 — пружина штока; 16 — седло разгрузочного клапана; 17 — шток; 18 — пружина разгрузочного клапана; 19 — клапан отбора воздуха; 20 — колпачок; А — средняя полость; В — сверление к впускному клапану; С — полость под следящим поршнем; D — полость над разгрузочным поршнем; I, III — атмосферные выводы; II — вывод в пневмосистему; IV — ввод от компрессора
Металлокерамический фильтр 2 служит для очистки воздуха от частиц жидкости и механических частиц. Он представляет собой стакан, образованный спеченными шариками. К корпусу фильтр поджимается пружиной.
Обратный клапан 11 предотвращает выход воздуха из пневмосистемы в атмосферу при срабатывании разгрузочного устройства.
Клапан отбора воздуха 19 может использоваться для накачки шин, снятых с автомобиля колес, или других целей. Клапан закрывается крышкой.
Полость С, под следящим поршнем, постоянно связана каналом 9 с пневмосистемой автомобиля через вывод II. Отверстие под впускным клапаном 13 через сверление В и полость в корпусе также связано с выводом II. Вывод IV связывает среднюю полость А регулятора давления с влагомаслоотделителем. Кроме того, полость А через канал 12 и седло клапана отбора воздуха 19 соединена с полостью перед обратным клапаном 11. Полость нижней крышки связана через вывод III с атмосферой. Полость D над разгрузочным поршнем соединена при открытом выпускном клапане 4 с атмосферой (через отверстие I), а при открытом впускном клапане 13 с выводом II.
Работа регулятора давления.Регулирование давления в пневмосистеме осуществляется путем соединения нагнетательной полости компрессора с атмосферой при достижении верхнего предела регулирования давления и подключения компрессора к пневмосистеме при достижении минимального предела регулирования давления. При этом выпуск воздуха из компрессора в атмосферу происходит с незначительным противодавлением, что снижает потери на привод компрессора на холостом ходу и уменьшает износ его деталей.
При давлении в системе менее 800 кПа (8,0 кгс/см2) сжатый воздух от компрессора, проходя, в соответствии с рисунком 166 а, через фильтр в полость А затем по каналу 12, а также через седло клапана отбора воздуха отжимает обратный клапан 10 и заполняет воздушные баллоны пневмосистемы. Разгрузочный поршень под действием давления в полости А удерживается в верхнем положении. Разгрузочный клапан под действием пружин 15 и 18 закрыт. В это же время сжатый воздух поступает по каналу 9 под следящий поршень 8.
Рис.166. Схема работы регулятора давления:
а — давление воздуха <650 кПа (6,5 кгс/см2); б — давление воздуха 650 — 800 кПа (6,5-8,0 кгс/см2); в — работа предохранительного клапана [давление воздуха 1000 — 1300 кПа (10-13 кгс/см2)]
При достижении указанного давления следящий поршень, проходя, в соответствии с рисунком 166 б, преодолевая усилие уравновешивающей пружины 5, поднимается. Выпускной клапан 4 закрывается и открывается впускной клапан 13. Сжатый воздух из вывода II через сверление В и открытый впускной клапан 13 проходит в полость D над разгрузочным поршнем. Давление воздуха над разгрузочным поршнем и под ним выравнивается, что приводит к его перемещению вниз вместе со штоком 17 и разгрузочным клапаном, который открывается, преодолевая усилие пружины 18. Сжатый воздух от компрессора выходит в атмосферу через открытый разгрузочный клапан 1 и вывод III. При этом обратный клапан 11 закрывается, предотвращая падение давления в пневмосистеме. После открытия разгрузочный клапан удерживается в открытом состоянии под действием давления воздуха, действующего на верхнюю активную поверхность разгрузочного поршня 14, благодаря чему противодавление на выпуске воздуха в атмосферу минимально.
При падении давления в пневмосистеме до 650 кПа (6,5 кгс/см2) следящий поршень 8 под действием уравновешивающей пружины 5 опускается вниз. Впускной клапан 13 закрывается и одновременно открывается выпускной клапан 4, Воздух из надпоршневого пространства разгрузочного поршня выходит через отверстие I верхней крышки в атмосферу, разгрузочный поршень 14 поднимается вверх и разгрузочный клапан 1 под действием пружин закрывается, регулятор снова включает компрессор в работу. Более низкая величина давления включения компрессора на рабочий ход обусловлена увеличением активной площади следящего поршня после открытия впускного клапана.
Если регулятор давления не срабатывает при достижении давления 800 кПа (8,0 кгс/см2), например вследствие заедания следящего поршня, то при достижении давления 1000-1300 кПа (10-13 кгс/см2) разгрузочный клапан 1, проходя, в соответствии с рисунком 166 в, под действием давления воздуха, преодолевая усилие пружин 15 и 18, кратковременно откроется и выпустит воздух в атмосферу. Обратный клапан 11, вследствие возникшего перепада давления в этот момент закрывается. После сброса избыточного давления воздуха разгрузочный клапан закрывается усилием пружин и цикл работы повторяется. Наличие циклически повторяющегося шумного выброса воздуха из атмосферного отверстия при повышенном давлении в пневмосистеме свидетельствует о неисправности регулятора давления.
Для подключения к пневмосистеме посторонних потребителей, например, шланга для накачки шин, необходимо, проходя, в соответствии с рисунком 165, отвернуть колпачок 20 и вместо него навернуть штуцер шланга. Наконечник штуцера, воздействуя на полый шток клапана, утапливает его. При этом клапан отбора воздуха входит в седло, выполненное в корпусе, отключая пневмосистему автомобиля от компрессора. Одновременно открывается радиальный канал клапана, связанный с осевым каналом штока, по которым сжатый воздух от компрессора направляется к подключенному потребителю.
Необходимо учитывать, что воздух к потребителю будет поступать только в том случае, если закрыт разгрузочный клапан 1. При давлении воздуха в пневмосистеме автомобиля выше 650 кПа (6,5 кгс/см2), когда компрессор работает на холостом ходу и разгрузочный клапан 1 открыт, воздух от компрессора не будет поступать в шланг через клапан отбора воздуха, поскольку при открытом клапане 1 он беспрепятственно выходит в атмосферу через атмосферный вывод III регулятора давления. В этом случае для отбора воздуха необходимо снизить давление в одном из контуров нажатием на тормозную педаль или открыв клапан слива конденсата в одном из ресиверов до перехода компрессора на рабочий ход.
Важно помнить, что при отборе воздуха через клапан 19 максимальное давление воздуха ограничивается величиной 1000-1300 кПа (10-13 кгс/см2), т. е. давлением открытия предохранительного клапана, а пневматический привод тормозных систем автомобиля отключается от компрессора.
Влагомаслоотделитель.
Назначение:служит для очистки сжатого воздуха, нагнетаемого компрессором в воздушные баллоны, от капельной влаги и масла, для предотвращения возможности замерзания и отказа тормозного привода, а также снижения вероятности коррозии деталей аппаратов пневматических систем автомобиля.
Характеристика: адсорбирующий, фильтрующего типа.
Установка и крепление:крепится к правому лонжерону рамы за четвертой поперечиной.
Влагомаслоотделитель рассчитан на работу в комплекте с регулятором давления типа 100-3512022-20 и регенерационным воздушным баллоном емкостью 5 л.
Устройство(в соответствии с рисунком 167):колпак 1; пружина 2; стакан 3; фильтр 4; винт 5; элемент адсорбирующий 6; клапан обратный 7; корпус 8; дроссель 9; кольца уплотнительные 10, 11.
Работа.Сжатый воздух от регулятора давления подводится, в соответствии с рисунком 167, к выводу I влагомаслоотделителя и далее в кольцевую полость А. Проходя через фильтр 4 в верхнюю часть влагомаслоотделителя, воздух очищается от масла, твердых частиц и части капельной влаги. Проходя далее через адсорбирующий элемент 6 с цеолитом, сжатый воздух подвергается окончательной сушке. Осушенный сжатый воздух поступает в полость В влагомаслоотделителя и, преодолевая сопротивление обратного клапана 7, подается через вывод II в пневматическую систему автомобиля. Одновременно сжатый воздух подается через вывод III в регенерационный воздушный баллон через дроссель диаметром 1,5 мм.
Рис.167. Влагомаслоотделитель:
1 — колпак; 2 — пружина; 3 — стакан; 4 -фильтр; 5 — винт; 6 — элемент адсорбирующий; 7 — клапан обратный; 8 — корпус; 9 -дроссель; 10, 11 — кольца уплотнительные; I — вывод в тормозную систему; II — подвод от компрессора; III — вывод в регенерационный баллон; А, В – полости
После заполнения пневматической системы автомобиля сжатым воздухом срабатывает регулятор давления. Давление в полости В падает, обратный клапан 7 закрывается. Сухой воздух из регенерационного воздушного баллона через дроссель 9 и адсорбирующий элемент 6, восстанавливая свойства последнего, через регулятор давления выходит в атмосферу. Исправная работа влагомаслоотделителя и регулятора давления контролируется по величине давления сжатого воздуха и наличию срабатывания регулятора, во время которого происходит автоматический сброс конденсата.
Эффективность работы влагомаслоотделителя косвенно можно определить по наличию конденсата в ресиверах пневмосистемы. Появление в ресиверах значительного количества конденсата свидетельствует о неудовлетворительной работе влагомаслоотделителя. В этом случае следует снять колпак, вынуть фильтр и адсорбирующий элемент. Промасленные гранулы адсорбента необходимо удалить. Если в адсорбенте содержится много пыли и колотых гранул, его следует заменить.
В качестве адсорбента применяют синтетический цеолит аА-2КТ ТУ 38.101.1468-76 или аА-2МШ ТУ 38.102.123-88 объемом 1 дм3. Срок службы цеолита — два года. Очистку фильтра целесообразно совмещать с проведением сезонного обслуживания.
Влагомаслоотделитель со встроенным регулятором давления.
На автомобилях семейства «Мотовоз» может также устанавливаться влагомаслоотделитель со встроенным регулятором давления
Назначение:служит для выделения из сжатого воздуха конденсата и автоматического удаления его из питающей части привода, автоматического поддержания давления в пневмосистеме в пределах 650-800 кПа (6,5-8,0 кгс/см2).
Характеристика: влагомаслоотделитель адсорбирующий, фильтрующего типа; регулятор поршневого типа.
Установка и крепление:крепится к правому лонжерону рамы за четвертой поперечиной.
Устройство(в соответствии с рисунком 168):винт 1; фильтр 2; стакан 3; колпак 4; элемент адсорбирующий 5; дроссель 6; клапан обратный 7; винт регулировочный 8; пружина 10; уравновешивающий поршень 11; клапан впускной 12; клапан разгрузочный 13; уплотнительные кольца 14, 15.
Работа влагомаслоотделителя со встроенным регулятором давления.
Подаваемый компрессором воздух проходит через вывод «b», в соответствии с рисунком 168, и через кольцевой фильтр 2, где происходит его предварительная очистка от масла и части капельной влаги. Проходя далее через адсорбирующий элемент 5 с цеолитом, сжатый воздух подвергается окончательной сушке. Осушенный воздух поступает в полость «С» и преодолевая сопротивление обратного клапана 7, подается через вывод «е» в тормозную систему автомобиля. Одновременно воздух подается через вывод «с» в регенерационный баллон через дроссель 6.
Рис.168. Влагомаслоотделитель со встроенным регулятором давления автомобиля Урал – 4320.31
1- винт; 2 — фильтр; 3 — стакан; 4 — колпак; 5 — элемент адсорбирующий; 6 — дроссель; 7 — клапан обратный; 8 — винт регулировочный; 9 — контргайка; 10 — пружина; 11 — уравновешивающий поршень; 12 — клапан впускной; 13 — клапан разгрузочный; 14,15 — уплотнительные кольца; A,B,C — полости; а — вывод в атмосферу; b — подвод от компрессора; с – вывод в регенерационный баллон; d,e — вывод в систему
При возрастании давления в тормозной системе до давления отключения, открывается разгрузочный клапан 13, давление в полости «А» падает, обратный клапан 7 закрывается. Нагнетаемый компрессором воздух и сухой воздух из регенерационного баллона через дроссель 6 и адсорбирующий элемент 5, восстанавливая свойства адсорбента, выходит в атмосферу через вывод «а» вместе со скопившимся в полости «А» конденсатом.
Как только давление в системе понизится до уровня давления включения, пружина 10 уравновешивающего поршня 11 заставляет его переместиться вниз. Впускной клапан 12 закрывается, полость «В» сообщается с атмосферой. При этом разгрузочный клапан 13 под действием пружины закрывается, и компрессор снова нагнетает сжатый воздух в систему. Разгрузочный клапан 13 также является предохранительным клапаном. Если регулятор не срабатывает при давлении воздуха 650 — 800 кПа (6,5 — 8,0 кгс/см2), то при повышении давления в системе клапан 13 открывается, преодолев сопротивление пружины, выпускает поступивший воздух в атмосферу.
Ресиверы.
Назначение:служат дляаккумулирования сжатого воздуха, подаваемого компрессором, и питания им приборов пневматического тормозного привода и других потребителей.
Характеристика: сварной, стальной.
Установка и крепление:на автомобиле их установлено три ресивера. Два находятся внутри рамы под платформой с правой стороны, третий – на правом лонжероне рамы снаружи.
Ресивер – цилиндрический формы стальной сосуд, имеющий три отверстия. Два из них, расположенные в торцевых стенках, служат для подвода и отвода сжатого воздуха. Третье отверстие в нижней части закрывается сливным клапаном (краном) и служит для удаления конденсата (смеси воды и масла), образовавшегося в сжатом воздухе при его охлаждении после выхода из компрессора. Слив конденсата производится только при наличии в ресивере сжатого воздуха (под давлением).
Тройной защитный клапан.
Назначение:служит для разделения сжатого воздуха, поступающего от компрессора, на два основных и один дополнительный контуры; для автоматического отключения одного из контуров в случае нарушения его герметичности и сохранения сжатого воздуха во всех контурах в случае повреждения или нарушения герметичности подводящей магистрали, питания дополнительного контура от двух основных.
Характеристика:диафрагменного типа.
Устройство(в соответствии с рисунком 169):корпус 1, крышки 2 (3 шт.), клапана 3, 12, 15 (3 шт.), диафрагмы 5, 11, 16 (3 шт.), обратные клапана 13, 14 (2 шт.), пружина клапана 6, 9, 18 (3 шт.).
Рис.169. Клапан защитный тройной автомобиля Урал – 4320.31:
1 — корпус; 2 — крышка; 3,12,15 — клапаны; 4,10,17 — направляющие пружин; 5,11,16 — диафрагмы; 6,9,18 — пружины; 7 — колпачок защитный; 8 — винт регулировочный; 13,14 — клапаны обратные; 19 — тарелка пружины; 20 — направляющая; 21 — пружина обратного клапана; 22 — тарелка пружины обратного клапана; 23 — пружина клапана
Работа тройного защитного клапана.
Сжатый воздух, поступающий в тройной защитный клапан, в соответствии с рисунком 169, из питающей магистрали, при достижении заданного давления открытия, устанавливаемого усилием пружин 6 и 9, открывает клапаны 3 и 12 и поступает через выводы в два основных контура, Одновременно сжатый воздух, воздействуя на диафрагмы 5 и 11, поднимает их. После открытия обратных клапанов 13 и 14 сжатый воздух открывает клапан 15 и через вывод поступает в дополнительный контур.
При выходе из строя одного из основных контуров давление в нем и в полости корпуса падает, клапан исправного основного контура, и обратный клапан дополнительного контура закрываются, предотвращая падение давления в основном и дополнительном контурах.
При снижении давления воздуха в полости корпуса до предельного значения клапан неисправного контура закрывается. Сжатый воздух от компрессора пополняет исправный контур через обратный клапан 13 или 14. В поврежденный контур воздух не поступает. При достижении давления воздуха на входе в клапан выше заданного уровня клапан неисправного контура открывается, и избыток воздуха выходит через него в атмосферу. Давление при этом поддерживается постоянным, и воздух не поступает в исправные контуры.
Дальнейшее наполнение сжатым воздухом исправных контуров происходит только после падения давления в этих контурах при расходе воздуха. Клапаны в исправных контурах открываются под давлением сжатого воздуха в полости под клапанами. Таким образом, в исправных контурах поддерживается давление, соответствующее давлению открытия клапана неисправного контура, а излишки сжатого воздуха выходят через неисправный контур.
В случае выхода из строя дополнительного контура давление падает в двух основных контурах и в полости корпуса до тех пор, пока не закроется клапан 15 дополнительного контура. При дальнейшем поступлении сжатого воздуха в тройной защитный клапан в основных контурах будет поддерживаться давление открытия клапана дополнительного контура. В случае прекращения подачи сжатого воздуха в тройной защитный клапан клапаны 3 и 12 основных контуров закрываются, предотвращая тем самым падение давления во всех трех контурах.
Одинарный защитный клапан.
Назначение:служит дляпредохранения тормозной системы автомобиля от потери сжатого воздуха при питании контура тормозов прицепа.
Характеристика: мембранно-поршневой.
Установка и крепление:установлен на трубопроводе подвода воздуха к ресиверу потребителей и тормозов прицепа с правой стороны автомобиля.
Рис.170. Клапан защитный тройной автомобиля Урал – 4320.31:
1 – корпус; 2 – обратный клапан; 3 – пружина; 4 – толкатель; 5 – диафрагма; 6 – поршень; 7 – большая пружина; 8 – малая пружина; 9 — крышка; 10 – регулировочный болт; 11 – тарелка пружины; 12 – седло; 13 – мембрана
Устройство(в соответствии с рисунком 170):корпус 1, крышка 9, мембрана 13, поршень 6, пружины 7, 8 (2 шт.), тарель 11, регулировочный винт с контргайкой 10, обратный клапан 2 с пружиной 3.
Работа одинарного защитного клапана.
1 режим – заполнение контура потребителей и тормозов прицепа. Воздух от компрессора поступает в корпус 1, в соответствии с рисунком 170, клапана и через сверление заполняет кольцевую полость В под мембраной 13. Мембрана под действием поршня 6 и его пружин 7 и 8 находится в нижнем положении, перекрывая центральное отверстие А, связанное с ресивером контура, обратный клапан 2 под действием пружины 3 закрыт. Когда давление в кольцевой полости достигает величины 0,53-0,55 МПа (5,3-5,5 кгс/см2), сила, действующая на мембрану 13 со стороны сжатого воздуха, преодолеет сопротивление пружины и прогнет мембрану 13 вверх, приподняв поршень 6 и сжав его пружины. Воздух через открывшееся центральное отверстие поступит к обратному клапану 2, откроет его и пройдет в ресивер контура. В контуре потребителей и тормозов прицепа создается запас сжатого воздуха.
2 режим – повреждение контура потребителей и тормозов прицепа. При потере герметичности контура потребителей и тормозов прицепа давление в нем падает. Одновременно происходит падение давления под мембраной 13, в соответствии с рисунком 170. Когда величина давления снизится до 0,53-0,55 МПа, усилием пружин поршень 6 опустится вниз и прижмет мембрану к седлу 12, перекрыв центральное отверстие. Дальнейшего падения давления в пневмосистеме не происходит. По мере повышения давления в питающей магистрали, а, следовательно, и под мембраной (в кольцевой полости) до 0,53-0,55 МПа, мембрана 13 приподнимается, и часть воздуха из питающей магистрали будет пропускаться в неисправный контур, прерывая проход воздуха при снижении давления в питающей магистрали ниже указанной величины. Таким образом, запас сжатого воздуха в исправных контурах пневмосистемы сохраняется.
3 режим – повреждение питающей магистрали. При потере герметичности питающей магистрали в ней, а, следовательно, и под мембраной 13, в соответствии с рисунком 170, давление воздуха падает. Начинается отток воздуха из контура потребителей и тормозов прицепа. Под действием обратного потока воздуха закрывается обратный клапан 2, а по мере снижения давления под мембраной до 0,53-0,55 МПа последним усилием поршня 6 и его пружин опустится на седло 12, прерывая связь питающей магистрали и защищаемого контура. Запас сжатого воздуха в контуре сохраняется.
Включатель сигнализатора падения давления.
Назначение: служит для замыкания цепи сигнальных ламп и звукового сигнала (зуммера) при падении давления в пневматическом контуре.
Установка и крепление: вворачивается в ресиверы.
Устройство(в соответствии с рисунком 171):корпус 1; мембрана 2; неподвижный контакт 3; толкатель 4; подвижный контакт 5; пружина 6; регулировочный винт 7; изолятор 8.
Рис.171. Включатель сигнализатора падения давления:
1 — корпус; 2 — мембрана; 3 — неподвижный контакт; 4 — толкатель; 5 — подвижный контакт; 6 — пружина; 7 — регулировочный винт; 8 – изолятор
Включатель имеет размыкающие центральные контакты, которые размыкаются при повышении давления выше 480-520 кПа (4,8-5,2 кгс/см2). При достижении в приводе указанного давления мембрана 2 под действием сжатого воздуха прогибается и через толкатель 4 воздействует на подвижный контакт 5, который, преодолев усилие пружины 6, отрывается от неподвижного контакта 3 и разрывает электрическую цепь сигнальной лампы и зуммера.
Замыкание контактов, а, следовательно, включение светового и звукового сигнализаторов происходит при снижении давления ниже указанной величины.
Устройство тормозных систем
Рабочая тормозная система (РТС).
Назначение:служит для снижения скорости движения автомобиля с заданной эффективностью и кратковременного удержания его на месте.
Устройство:педаль с приводом тормозного крана, пневмогидравлический привод тормозных механизмов, 6 колесных тормозных механизмов.
Тормозной привод РТС.
Назначение:служит дляпередачи энергии от ее источника к тормозным механизмам и управления этой энергией в процессе ее передачи с целью осуществления торможения.
Характеристика: смешанный, пневмогидравлический, двухконтурный с комбинированным или двухпроводным приводом тормозов прицепа.
Первый контур РТС.
§
Регулятор тормозных сил.
Назначение:служит для автоматического регулирования давления сжатого воздуха, подводимого при торможении к тормозным камерам мостов задней тележки (заднего моста на Урал-43206), в зависимости от осевой нагрузки, а также выпуска воздуха из исполнительных механизмов в атмосферу.
Характеристика:диафрагменно-поршневой, следящего действия.
Установка и крепление:установлен, в соответствии с рисунком 176, на пятой поперечине рамы и механически связан с мостами задней тележки.
Устройство(в соответствии с рисунком 177):верхний корпус 14, нижний корпус 3, диафрагма 21, поршень 18, клапан17 с пружиной 16, вставка 10, трубчатая направляющая 22, полый толкатель 19 с уплотнительным кольцом 7, вал 5, рычаг 20 с шаровой пятой 23, поршень 24, соединительная трубка 1, атмосферным клапаном 4.
Рис.176. Установка регулятора тормозных сил:
1 — мост средний; 2 — регулятор тормозных сил; 3 — тяга регулировочная; 4 — мост задний; 5 — поперечина № 5; 6 — рычаг РТС; 7 — элемент упругий; А — от тормозного крана
Корпус, в соответствии с рисунком 177, состоит из верхней 14 и нижней 3 частей, соединенных четырьмя болтами 30, между которыми зажата диафрагма 21. В центральной части диафрагма 21 связана с поршнем 18, имеющим наклонные ребра 11. В поршне выполнено впускное седло, к которому пружиной 16 поджат клапан 17 и установлена уплотнительная манжета. В верхнем корпусе 14 установлена вставка 10 с радиально расположенными наклонными ребрами, в пространстве между которыми проходят ребра 11 поршня 18.
В нижнем корпусе 3 установлены: трубчатая направляющая 22 поршня 18, зафиксированная стопорным кольцом 6, полый толкатель 19 с уплотнительным кольцом 7, вал 5, рычаг с шаровой пятой 23. Вал установлен в нижнем корпусе на двух втулках. С наружной стороны к торцевой части вала 5 с помощью колпачка 31 и болта 32 крепится рычаг регулятора 20. Крепление рычага позволяет изменять активную длину рычага l, в соответствии с рисунком 176, что необходимо для правильной настройки регулятора тормозных сил.
Толкатель 19 связан через шаровую пяту 23, вал 5, рычаг регулятора и его привод с балками мостов и может перемещаться в цилиндрическом отверстии нижнего корпуса и закрепленного к нему направляющего колпачка 25. Постоянный контакт шаровой пяты и толкателя 19 при торможении обеспечивается поршнем 24, под который подается сжатый воздух от вывода I через трубку 1. Верхний торец полого толкателя 19 выполняет функцию выпускного седла.
В нижнем корпусе выполнено два отверстия, одно из которых (вывод III) закрыто атмосферным клапаном 4, а другое связано трубопроводом с управляющей камерой ускорительного клапана.
В исходном положении (расторможенное состояние, автомобиль без груза) вывод I связан через управляющую магистраль тормозного крана с атмосферой. Клапан 17 прижат пружиной к седлу в поршне 18, разобщая выводы I и II. Управляющая полость ускорительного клапана связана через вывод II, полый толкатель 19 и атмосферный клапан 4 с атмосферой.
При торможении сжатый воздух от верхней секции тормозного крана подводится к выводу I регулятора тормозных сил, воздействует на поршень 18 с клапаном 17 и перемещает их вниз. Одновременно сжатый воздух по трубке 1 подводится к поршню 24, который поджимает шаровую пяту 23 к толкателю 19, обеспечивая беззазорную связь между ними. Клапан 17, перемещаясь с поршнем вниз, прижимается к седлу выпускного клапана на торце толкателя 19. Вывод II разобщается с атмосферой. При дальнейшем перемещении поршня 18 клапан 17 отрывается от впускного седла и сжатый воздух поступает через вывод II к ускорительному клапану.
Рис. 177. Регулятор тормозных сил:
1-тубка; 2,7-уплотнительные кольца; 3-нижний корпус; 4-атмосферный клапан; 5-вал; 6,15-упорные кольца; 8-пружина диафрагмы; 9-шайба диафрагмы; 10-вставка; 11-ребра поршня; 12-манжета; 13-тарелка пружины клапана; 14-верхний корпус; 16-пружина; 18,24-поршень; 19-толкатель; 20-рычаг; 21-диафрагма; 22-направляющая; 23-шаровая пята; 25-направляющий колпачок; 26,35-шайба; 27-кольцо уплотнительное; 28-винт; 29-прбка; 30,32-болт; 31-колпачок;33-хомут; 34-шплинт; 36-муфта соединительная; 37-шайба пружинная; 38-гайка; I-ввод от тормозного крана; II-вывод к ускорительному клапану; III-атмосферный вывод
Одновременно нарастает давление воздуха в полости А, действующее через диафрагму 21 на ребра 11 поршня 18. На поршне возникает осевая сила, которая стремится его переместить вверх. При определенном давлении воздуха поршень поднимается вверх до закрытия впускного клапана. Выпускной клапан остается в закрытом состоянии.
В выводе II устанавливается давление воздуха, пропорциональное осевой нагрузке, которое может отличаться в меньшую сторону от давления на входе в регулятор (вывод I).
а) б) в)
Рис.178. Положение поршня и вставки регулятора тормозных сил:
а) — осевая нагрузка 100%; б) — осевая нагрузка 50%; в) — минимальная осевая нагрузка; 1 — поршень; 2 – вставка
Следящий механизм регулятора, позволяет ограничивать давление воздуха, подаваемое через ускорительный клапан к тормозным камерам задней тележки, которое зависит от входного давления в регулятор и соотношения активной площади поршня 1, в соответствии с рисунком 178, сверху (Sп1) и снизу (Sп2 Sд). Активная площадь поршня сверху (Sп1) не изменяется в процессе работы регулятора тормозных сил. В то же время активная площадь поршня снизу, представляющая собой сумму площади поршня Sп2 и площади диафрагмы Sд, опирающейся на ребра поршня, является величиной переменной, зависящей от площади диафрагмы (Sд), контактирующей с наклонными ребрами поршня 1. Если поршень 1 находится в крайнем верхнем положении, его ребра, находящиеся в пространстве между ребрами вставки, занимают такое положение, когда диафрагма на них не воздействует, поскольку опирается на ребра неподвижной вставки 2.
При перемещении поршня 1 вниз его ребра все больше выступают над ребрами вставки 2, увеличивая площадь контакта с диафрагмой, в соответствии с рисунком 178 б, в. При увеличении активной площади диафрагмы осевая сила на поршне, способная переместить его вверх и закрыть впускной клапан, появится при меньшем давлении воздуха. Давление воздуха в тормозных камерах также окажется меньше, чем входное давление в регуляторе тормозных сил.
Положение поршня относительно вставки при торможении зависит от положения штока 19, в соответствии с рисунком 177, которое в свою очередь определяется углом поворота рычага 20, связанного с балками мостов. При минимальной осевой нагрузке расстояние между регулятором тормозных сил, закрепленным на поперечине рамы, и балками мостов максимальное. В этом случае рычаг регулятора, а с ним и полый шток 19 находятся в крайнем нижнем положении.
а) б)
Рис.179. Схема работы регулятора тормозных сил:
а — схема работы при торможении с максимальной осевой нагрузкой; б — схема работы при торможении с минимальной осевой нагрузкой
При торможении сжатый воздух, поступающий в вывод I под давлением 637,5 кПа (6,5 кгс/см2), перемещает поршень 18 на максимальную величину вниз до момента соприкосновения впускного клапана с полым толкателем 19. Значительное перемещение поршня вниз приводит, в соответствии с рисунком 178 в, к полному выходу ребер поршня из пазов вставки. Активная площадь диафрагмы максимальна. После открытия впускного клапана, в соответствии с рисунком 179 б, давление в выводе II и полости А начнет возрастать, но благодаря максимальной площади диафрагмы поршень приподнимется и впускной клапан закроется при давлении в выводе II 250 кПа (2,5 кгс/см2). При максимальной осевой нагрузке расстояние между регулятором тормозных сил и балками мостов минимальное. В этом положении рычаг регулятора, в соответствии с рисунком 179 а, а с ним и полый толкатель 19 находятся в крайнем верхнем положении.
При торможении поршень перемещается на минимальную величину до открытия впускного клапана, в соответствии с рисунком 179 а. Ребра поршня из пазов вставки выходят на минимальную величину. Диафрагма большей площадью опирается на вставку, не воздействуя на ребра поршня. Давление в выводе II увеличивается до входного давления [(637,5 кПа (6,5 кгс/см2)]. Поршень вследствие небольшого превышения верхней площади над нижней удерживается в опущенном положении. Клапан открыт.
В случае торможения частично груженого автомобиля в выводе II устанавливается давление воздуха, пропорциональное осевой нагрузке в пределах от 250 кПа (2,5 кгс/см2) до 637,5 кПа (6,5 кгс/см2).
Перераспределение осевой нагрузки, происходящее при торможении, также приводит к изменению положения рычага регулятора и как следствие — к уменьшению давления в выводе II и тормозных камерах, что уменьшает вероятность блокировки колес задней тележки.
При растормаживании, в соответствии с рисунком 177, давление воздуха в выводе I падает. Под действием давления воздуха в полости А поршень поднимается вверх. Выпускное отверстие полого штока открывается, сжатый воздух из вывода II через полый шток выходит в атмосферу.
Тормозные механизмы РТС.
Назначение:служат для создания искусственного сопротивления вращению колес автомобиля за счет сил трения между неподвижными и вращающимися деталями.
Характеристика: колесные, фрикционные, колодочные, барабанного типа.
Установка и крепление:установлены на картерах ведущих мостов и крепятся тормозными щитами к фланцам кожухов полуосей.
Устройство(в соответствии с рисунком):тормозной щит 1, тормозной барабан, тормозные колодки 4 с фрикционными накладками 5 (2 шт.), эксцентричные оси колодок 6 (2 шт.), регулировочные эксцентрики 2, стяжная пружина 7.
Рис.180. Тормозной механизм РТС автомобиля Урал – 4320.31:
1 — тормозной щит; 2 — регулировочный эксцентрик; 3 — ключ; 4 — тормозная колодка; 5 — фрикционная накладка; 6 — ось (опорный палец) колодки тормоза; 7 — стяжная пружина; 8 — колесный (рабочий) тормозной цилиндр; I – уменьшение зазора; II – увеличение зазора
Тормозной щит 1, в соответствии с рисунком 180, стальной является базовой деталью тормозного механизма, он с помощью болтов крепится к фланцу кожуха полуоси. На тормозном щите монтируются все детали тормозного механизма, кроме барабана. В верхней части щита болтами крепится колесный тормозной цилиндр, в нижней части устанавливаются оси тормозных колодок. В верхней трети щита установлены регулировочные эксцентрики.
Тормозной барабан крепится к ступице колеса и является вращающейся деталью. В барабане выполнен лючок для проверки зазора между барабаном и накладками при полной регулировке тормозного механизма.
Тормозные колодки 4 с фрикционными накладками 5 устанавливаются каждая на своей оси и от осевого перемещения удерживаются шайбами и стопорными кольцами. В верхней части колодки имеют два упора, которыми они входят в прорези поршней рабочего цилиндра. К колодкам приклепаны фрикционные накладки. Между собой колодки соединены стяжной пружиной.
Оси тормозных колодок 6 устанавливаются в тормозном щите и от проворачивания фиксируются контргайками. На осях выполнены эксцентричные опорные поверхности колодок. Точка минимального эксцентриситета помечается меткой на торце оси. После сборки тормоза оси устанавливаются в определенное положение и, в процессе эксплуатации это положение менять не разрешается, кроме случаев замены тормозных колодок или фрикционных накладок.
Регулировочные эксцентрики 2 служат для регулирования зазора между накладками тормозных колодок и барабаном при частичной (эксплуатационной) регулировке тормозных механизмов. Эксцентрики снаружи щита имеют шестигранные головки, вращая которые с помощью гаечного ключа регулируют величину зазора.
Работа тормозного механизма.
При нажатии на тормозную педаль в колесные тормозные цилиндры 8, в соответствии с рисунком 180, поступает тормозная жидкость под давлением, величина которого может достигать 12,0 МПа (120 кгс/см2). Под действием жидкости поршни выходят из цилиндра и, воздействуя на тормозные колодки 4, прижимают их к барабану. Между фрикционными накладками 5 и барабаном возникают силы трения, тем большие, чем выше давление жидкости в колесном тормозном цилиндре. На барабане возникает тормозной момент. При отпускании педали тормоза давление жидкости в цилиндре уменьшается, под действием стяжной пружины 7 колодки отходят от барабана до упора в регулировочные эксцентрики 2. Силы трения, а, следовательно, и тормозной момент исчезают.
Нормальная работа тормозного механизма возможна только при наличии зазора между барабаном и накладками колодок, не превышающего 0,4 мм.
Привод тормозов прицепа (третий контур).
Общее устройство(в соответствии с рисунком 162):кран отключения тормозов прицепа 6, кран управления стояночным тормозом прицепа 10, двухмагистральный клапан 13, клапан защитный 14, клапан управления тормозами прицепа с однопроводным приводом 19, клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом 15, соединительная головка типа «А» для подключения прицепов с однопроводным приводом 18, автоматические соединительные головки для подключения прицепов с двухпроводным приводом тормозов 16, 17 (2 шт.).
Кран отключения тормозов прицепа.
Назначение:служит для проверки водителем способности стояночной тормозной системы тягача удерживать на уклоне автопоезд.
Установка и крепление:расположен в кабине на панели приборов.
Дляпроверки необходимо затормозить автопоезд стояночным тормозом, нажать на кнопку крана отключения тормозов прицепа — при этом воздух выпускается из тормозных камер прицепа. Продолжая удерживать кнопку утопленной, убедиться в течение нескольких секунд, что автопоезд надежно удерживается на уклоне. Отпустить кнопку.
Кран управления стояночным тормозом прицепа.
Назначение: служит для управления тормозами прицепа при затормаживании автомобиля стояночной тормозной системой.
Установка и крепление (в соответствии с рисунком 181):установлен на поперечине № 3 рамы.
Устройство (в соответствии с рисунком 182):корпус 1, золотник 9, направляющая золотника 8, кольцо распорное манжеты 2, втулка 3, шайба центрирующая 4, манжета 5, шайба опорная 6, кольцо замковое 7.
Работа.Кран управления стояночным тормозом прицепа 6 тягой привода 4, в соответствии с рисунком 181, соединен с пружинным компенсатором 5.
Рис.181. Установка крана управления стояночным тормозом прицепа:
1 — тяга привода; 2 — палец; 3 — вилка; 4 — тяга привода крана; 5 – пружинный компенсатор; 6 — кран управления стояночным тормозом; а — из воздушного баллона; b — к клапану управления тормозами прицепа
Рис.182. Кран управления стояночным тормозом автомобиля Урал – 4320.31
1 — корпус; 2 — кольцо распорное манжеты; 3 — втулка; 4 — шайба центрирующая; 5 — манжета; 6 — шайба опорная; 7 — кольцо замковое; 8 — направляющая золотника; 9 — золотник; а — из воздушного баллона; b — к клапану управления тормозами прицепа; с — в атмосферу
При опущенном рычаге стояночного тормоза воздух из баллона через вывод «b» крана управления поступает к выводу II клапана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом. При включении стояночного тормоза золотник крана управления смещается, соединяя вывод II с атмосферой через вывод «с», далее привод тормоза прицепа работает, как указано выше.
Проверка установки крана управления.
Установить рычаг стояночного тормоза в нижнее положение. Вращая: вилку 3, в соответствии с рисунком 181, совместить отверстия вилки и ушка тяги 1, установить палец 2 и законтрить вилку 3, обеспечив размер L=122-124 мм.
Двухмагистральный клапан.
Характеристика: мембранный.
Назначение: служит для подачи воздуха к клапану прицепа при пользовании кнопкой крана отключения тормозов прицепа.
Установка и крепление: установлен вместе с ускорительным клапаном изнутри к правому лонжерону рамы.
Устройство(в соответствии с рисунком 183): корпус 2, крышка 3, мембрана 1, уплотнительное кольцо 4.
Рис.183. Клапан двухмагистральный перепускной автомобиля Урал – 4320.31:
I — ввод от тормозного крана; II — ввод от крана управления СТС прицепа; III – к клапану отключения тормозов прицепа; 1- мембрана; 2 — корпус; 3 — крышка; 4 -уплотнительное кольцо
Действие клапана.При подводе воздуха к выводу I он прижимает мембрану к левому седлу и проходит к выводу III и далее к энергоаккумуляторам. При подводе воздуха к выводу II он прижимает мембрану к правому седлу и проходит к выводу III.
Клапан защитный.
Назначение: служит для автоматического торможения прицепа в случае разрушения управляющей (тормозной) магистрали.
Характеристика: мембранного типа.
Установка и крепление: установленв задней части рамы.
Устройство(в соответствии с рисунком 184):корпус нижний 1, корпус средний 2, корпус верхний 4, мембрана 3, толкатель 5, пружина 6, кольцо уплотнительное 7.
Работа.При отсутствии торможения автомобиля сжатый воздух, подведенный к выводу I, в соответствии с рисунком 184, через вертикальные каналы в нижнем корпусе 1, свободно проходит к выводу II и далее в питающую магистраль прицепа. Толкатель 5 под действием пружины 6 находится в верхнем положении.
Рис.184. Клапан защитный автомобиля Урал – 4320.31:
1 — корпус нижний; 2 — корпус средний; 3 — мембрана; 4 — корпус верхний; 5 — толкатель; 6 — пружина; 7 — кольцо уплотнительное; I — подвод сжатого воздуха; II — вывод в питающую магистраль прицепа; III — вывод в управляющую магистраль прицепа; IV — вывод от рабочих тормозов тягача
При торможении автомобиля с исправными питающей и управляющей магистралями прицепа к выводу III поступает давление от клапана управления тормозами прицепа по двухпроводному приводу, а к выводу IV — давление от тормозного крана. Так как данные давления достаточно близки к давлению, подаваемому в вывод I, то толкатель 5 под действием пружины 6 будет находиться в верхнем положении. Сжатый воздух проходит от вывода I к выводу II.
В случае обрыва управляющей (тормозной) магистрали прицепа давление в выводе III при торможении становится равным нулю, а в выводе IV давление сохраняется на прежнем уровне. Давление в выводе IV, воздействуя на толкатель 5 через мембрану 3, опускает его вниз. Центральное отверстие в нижнем корпусе 1 закрывается. Поступление сжатого воздуха от подвода I в вывод II прекращается. Падение давления в выводе II (питающей магистрали прицепа) приводит к автоматическому затормаживанию прицепа.
Клапан управления тормозами прицепа с однопроводным приводом.
Назначение:служитдля приведения в действие привода тормозных систем прицепа при работе тормозных систем тягача, а также для ограничения давления сжатого воздуха в пневмоприводе прицепа с целью предотвращения самопритормаживания последнего при колебаниях давления в пневмоприводе автомобиля-тягача.
Характеристика: диафрагменно-поршневой, с пневматическим управлением. Поддерживаемое давление воздуха – 0,48-0,53 МПа (4,8-5,3 кгс/см2).
Установка и крепление:установлен внутри рамы на левом лонжероне под грузовой платформой.
Устройство(в соответствии с рисунком 185):корпус 22 с крышками, управляющее устройство, следящее устройство, регулирующее устройство.
Корпус 22 отлит из алюминиевого сплава, снизу и сверху закрыт крышками. В корпусе выполнены полости для установки деталей следящего и регулирующего устройств, и три резьбовых отверстия, по которым подводится воздух от ресивера третьего контура (потребителей и тормозов прицепа), отводится воздух в магистраль прицепа (к разобщительному крану) и подводится воздух от тормозного крана при включении первого контура рабочей тормозной системы (верхняя секция тормозного крана). Отверстия подвода воздуха от ресивера и отвода воздуха в магистраль прицепа каналами в корпусе соединены со следящими камерами. В центральном отверстии корпуса перемещается полый шток.
Управляющее устройство служит для включения тормозов прицепа при торможении тягача рабочей или стояночной тормозными системами и состоит, в соответствии с рисунком 185, измембраны (диафрагмы) 14, тарели пружины 13, пружины мембраны 12, толкателя с седлом выпускного клапана 17.
Рис.185. Клапан управления тормозами прицепа с однопроводным приводом автомобиля Урал – 4320.31:
а — устройство клапана; б — схема работы при отсутствии торможения; в — схема работы при торможении; 1 — тарель пружины; 2 — нижняя крышка; 3, 9 — упорные кольца; 4 — нижний поршень; 5 — пружина клапана; 6 — седло выпускного клапана; 7 — ступенчатый поршень; 8, 15 — кольцевые пружины; 10 — верхняя крышка; 11 — защитный колпачок; 12 — пружина мембраны; 13 — тарелка пружины; 14 — мембрана; 16 — опора; 17 — толкатель; 18 — выпускной клапан; 19 — впускной клапан; 20 — корпус; 21 — пружина; 22 — регулировочный винт; 23 — контргайка; А — следящая камера; В — рабочая камера; С — полость; I — ввод от ресивера; II — вывод в соединительную магистраль; III — атмосферный вывод; IV — ввод от клапана управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом
Следящее устройство служит для обеспечения пропорциональности торможения прицепа усилию на педали рабочей тормозной системы и состоит, в соответствии с рисунком 185, изследящего (ступенчатого) поршня 7, двух следящих камер (полостей): верхней, соединенной с ресивером тягача (С), нижней, связанной с магистралью прицепа (А). К следящему устройству функционально относится толкатель 17 управляющего устройства и выпускной клапан блока клапанов регулирующего устройства.
Регулирующее устройство служит для поддержания в тормозной системе прицепа постоянного давления в пределах 0,48-0,53 МПа и состоит, в соответствии с рисунком 185, изнижнего поршня 4 с пружиной 21, блока клапанов с пружинами 18, 20, 5, регулировочного винта 22 с контргайкой 23, тарели пружины 1.
Все подвижные и неподвижные детали уплотнены в корпусе и сопряженных деталях уплотнительными кольцами. Стык верхней крышки и корпуса уплотнен мембраной, пружинным кольцом прижимаемой к стенке корпуса.
Верхняя крышка 10 четырьмя болтами крепится, в соответствии с рисунком 185, к корпусу и образует полость, в которой перемещается толкатель с мембраной 14, причем полость над диафрагмой соединена с атмосферой через отверстие III, а полость под мембраной связана с выводом IV клапана управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом.
Мембрана 14, закреплена в соответствии с рисунком 185, на толкателе 17 и под действием пружины 12 стремится переместить его вниз. Толкатель, установленный в цилиндрическом отверстии корпуса 20и поршня 7, пустотелый. В нижнюю расточку толкателя установлено седло 6 выпускного клапана. Клапаны 18 и 19 конусные, установлены на общем штоке. В кольцевую канавку толкателя установлено упорное кольцо, ограничивающее его перемещение при ходе вниз до упора в корпус 20, а при перемещении вверх до упора в поршень 7.
Поршень 7 ступенчатый, перемещается в цилиндрическом отверстии корпуса и опоры поршня 16, установленной на корпусе на четырех болтах. Поршень с опорой образуют две полости: полость между поршнем 7 и опорой соединена с вводом I, по которому постоянно подается сжатый воздух от ресивера III контура, полость между поршнем и корпусом соединена с выводом II, который связан с соединительной магистралью прицепа.
Снизу в цилиндрическое отверстие корпуса и нижней крышки установлен нижний поршень 4, поджатый пружиной 21, усилие которой регулируется винтом 22. В исходном положении (при отсутствии необходимости торможения), в соответствии с рисунком 185 б, сжатый воздух подводится к вводу I, ввод IV соединен с атмосферой через клапан управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом.
Работа клапана управления тормозами прицепа.
Под действием силовой пружины 12, закреплена в соответствии с рисунком 185, мембрана 14 с толкателем 17 находится в нижнем положении. Выпускной клапан закрыт, вывод II разобщен с атмосферой. Впускной клапан в нижнем положении и оторван от седла, ввод I соединен с выводом II. Сжатый воздух от вывода I через открытое седло впускного клапана проходит к выводу II и далее в соединительную магистраль управления тормозной системой прицепа.
Одновременно сжатый воздух поступает в камеры «А» и «В». Давление в этих полостях одинаковое, однако, вследствие того, что площадь поршня, на которую воздействует давление сжатого воздуха в камере «А», больше площади поршня, на которую действует давление в камере «В», поршень перемещается вверх до упора.
При достижении давления в магистрали прицепа 500-520 кПа (5,0-5,2 кгс/см2) нижний поршень 4 под действием этого давления перемещается вниз, сжимая пружину 21, седло впускного клапана садится на клапан 19 и прекращает подачу сжатого воздуха в соединительную магистраль прицепа. При снижении давления в соединительной магистрали прицепа ниже указанных пределов нижний поршень 4 под действием пружины 21перемещается вверх и седло впускного клапана вновь отрывается от клапана, обеспечивая подпитку тормозного привода прицепа и поддержание в нем необходимого давления воздуха, исключающего подтормаживание прицепа при колебаниях давления воздуха в тормозном приводе автомобиля-тягача.
При торможении автомобиля сжатый воздух от тормозного крана подается к тормозным камерам и к клапану управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом, от которого сжатый воздух подводится к вводу IV клапана управления тормозными системами прицепа с однопроводным приводом и заполняет, в соответствии с рисунком 185 в, полость «С».
Сжатый воздух в полости «С» действует на мембрану 14, имеющую большую площадь, и перемещает толкатель 17 вверх, преодолевая сопротивление пружины 12. При этом выпускной клапан 18 отрывается от седла в толкателе и воздух из соединительной магистрали прицепа через вывод II, полый толкатель 17 и отверстие в крышке (вывод III) выходит в атмосферу. Падение давления в соединительной магистрали прицепа приводит к срабатыванию его воздухораспределителя, сжатый воздух из ресивера прицепа подается в тормозные камеры, которые включают в работу тормозные механизмы прицепа.
Чтобы понять следящее действие, необходимо учесть все силы, действующие на толкатель 17, так как именно он своим перемещением (как направлением, так и величиной) открывает и закрывает выпускной клапан, обеспечивая соответствие давлений под мембраной и в магистрали прицепа.
В расторможенном (нижнем) положении толкатель удерживается пружиной мембраны и давлением воздуха в верхней следящей камере (над следящим поршнем), действующими вниз. Вверх действует сила давления воздуха в нижней следящей камере, приложенная к следящему поршню, но давление в ней меньше, чем в верхней следящей камере. Уравнение сил имеет вид:
,(7)
где 
— сила пружины мембраны, Н;
— сила давления воздуха в верхней следящей камере, Н;
-сила давления воздуха в нижней следящей камере, Н.
При поступлении сжатого воздуха от тормозного крана под мембрану появляется сила давления воздуха на мембрану, направленная вверх, и сила давления воздуха на следящий поршень, направленная вниз.
Учитывая разность площадей следящего поршня и мембраны неравенство (7) приобретает вид:
, (8)
где 
— сила давления воздуха на следящий поршень из-под мембраны, Н;
— сила давления воздуха на мембрану, Н.
Толкатель начинает подниматься вверх под действием мембраны и открывается выпускной клапан. Давление в магистрали прицепа и нижней следящей камере снижается. В какой-то момент 
уменьшается настолько, что неравенство (8) становится равенством вида:
, (10)
, (11)
и толкатель останавливается, однако выпускной клапан остается открытым и давление в магистрали прицепа и нижней следящей камере продолжает снижаться. Равенство нарушается, толкатель перемещается вниз, выпускной клапан закрывается. Выход воздуха прекращен, толкатель останавливается. Прицеп тормозит в следящем режиме.
При дальнейшем повышении давления на вводе IV сжатый воздух полностью выходит из вывода II и тем самым осуществляется максимально эффективное торможение прицепа. При растормаживании тягача, т. е. при падении давления на вводе IV и в полости «С» под мембраной 14 последняя, под действием пружины 12, возвращается в исходное нижнее положение. Вместе с мембраной опускается толкатель 17. При этом закрывается выпускной клапан 18 и открывается впускной клапан 19. Сжатый воздух через ввод I поступает в вывод II и далее — в соединительную магистраль прицепа, вследствие чего прицеп растормаживается.
Клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом.
Назначение:служит для управления тормозами прицепа при включении рабочей тормозной системы (любого из контуров) и стояночной (запасной) тормозной системы автомобиля-тягача, а также для включения клапана управления тормозами прицепа с однопроводным приводом.
Характеристика: диафрагменно-поршневой.
Установка и крепление:установлен на левом лонжероне рамы за четвертой поперечиной.
Устройство (в соответствии с рисунком 186):верхний корпус 5, средний корпус 18, нижний корпус 14, диафрагма 1, пружины 2, 9, 11, клапан разгрузочный 3, клапан впускной 4, поршень большой верхний 6, поршень малый верхний 10, поршень средний 12, поршень нижний 13.
Рис.186. Клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом автомобиля Урал – 4320.31:
1 — мембрана; 2, 9, 11 — пружины; 3 — разгрузочный клапан; 4 — впускной клапан; 5 — верхний корпус; 6 — большой верхний поршень; 7 — тарелка пружины; 8 — регулировочный винт; 10 — малый верхний поршень; 12 — средний поршень; 13 — нижний поршень; 14 — нижний корпус;15 — выпускное окно; 16 — гайка; 17 — шайба мембраны; 18 — средний корпус; I — ввод от нижней секции тормозного крана; II — ввод от крана управления стояночной тормозной системой; III — ввод от верхней секции тормозного крана; IV — вывод в управляющую магистраль прицепа; V — вывод в питающую магистраль прицепа; VI — атмосферный вывод; VII — ввод от ресивера
Корпус выполнен из трех частей. С правой стороны к корпусу на двух болтах крепится, в соответствии с рисунком 186, клапан обрыва.
Между нижним 14 и средним 18 корпусами зажата, в соответствии с рисунком 186, резиновая мембрана 1, которая закреплена между двумя шайбами 17 на нижнем поршне 13 гайкой 16, уплотненной резиновым кольцом. На нижнем корпусе двумя винтами закреплено выпускное окно 15 с прикрепленным резиновым клапаном, предохраняющим прибор от попадания внутрь пыли и грязи. При ослаблении винтов выпускное окно 15 можно повернуть и открыть доступ к регулировочному винту 8 через отверстия клапана 4 и поршня 13. В верхнем корпусе установлен большой поршень 6 с конической пружиной 11, в центральном отверстии которого размещается малый поршень10 с пружиной 9 и регулировочным устройством, выполненный заодно с выпускным седлом.
В средней секции корпуса установлен средний поршень с пружиной, в верхней части которого выполнено отверстие и впускное седло клапана 4. В нижней части поршня установлено стопорное кольцо, через которое осуществляется связь среднего 12 и нижнего 13 поршней. Клапан 4 плоский, выполняет роль впускного, взаимодействуя с седлом, выполненным на среднем поршне, и выпускного, при взаимодействии с выпускным седлом малого поршня. Полый шток клапана 4 и осевой канал в нижнем поршне образуют выпускной канал, обеспечивающий сброс давления из управляющей магистрали тормозного привода прицепа. В исходном состоянии клапан 4 прижат к впускному седлу среднего поршня, выпускное седло оторвано от клапана и находится в крайнем верхнем положении.
Клапан управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом направляет сжатый воздух от его источника (ввод VII) к потребителям (вывод IV) при одновременном или раздельном поступлении управляющих сигналов от трех независимых контуров тормозного привода автомобиля-тягача. При этом через вводы I и III подается пневматический сигнал прямого действия (на повышение давления соответственно от I и II контуров рабочей тормозной системы), а через ввод II — обратного действия (на понижение давления, от контура III привода стояночной тормозной системы). Кроме того, через полость под средним поршнем 12 постоянно проходит сжатый воздух от вывода VII, расположенного в клапане обрыва, в питающую магистраль прицепа через вывод V.
В расторможенном состоянии стояночной тормозной системы через ввод II и вывод V постоянно подается сжатый воздух, который, воздействуя сверху на мембрану 1 и снизу на средний поршень 12. Вследствие разности активных площадей мембраны 1 и среднего поршня 12 последний удерживается в нижнем положении за счет воздействия на него большего усилия, направленного вниз, которое приложено со стороны мембраны 1 через нижний поршень 13 и стопорное кольцо среднего поршня. Клапан 4 прижат к впускному седлу. При этом вывод IV соединяет магистраль управления тормозными системами прицепа с атмосферным выводом VI через центральное отверстие клапана 4 и нижнего поршня 13.
При нажатии на педаль тормоза воздух от тормозного крана подается к вводам I и III клапана управления тормозными системами прицепа с двухпроводным приводом.
Сжатый воздух, подведенный через ввод III (от верхней секции тормозного крана), перемещает одновременно верхние поршни 10 и 6 вниз. Малый поршень 10 нажимает своим седлом на клапан 4, перекрывая атмосферный вывод в нижнем поршне 13, а затем отрывает клапан 4 от седла среднего поршня 12. Сжатый воздух через ввод VII, связанный с ресивером, поступает к выводу IV и далее в управляющую магистраль прицепа.
Рост давления сжатого воздуха в выводе IV продолжается до тех пор, пока его воздействие снизу на верхние поршни 10 и 6 не уравновесится усилием, действующим на поршень сверху, развиваемым давлением сжатого воздуха и пружиной 9.
После этого клапан 4 под действием пружины 2 перекрывает доступ сжатого воздуха из вывода V к выводу IV. Так осуществляется следящее действие. Причем, на малый поршень 10, сверху действуют усилие пружины и давление воздуха, в то время как снизу действует только давление воздуха. При одинаковой верхней и нижней активной площади малого поршня 10 для его перемещения вверх давление воздуха под малым поршнем, а следовательно, и в выводе IV, должно быть выше входного давления на вводе III.
§
Неисправность 1 контура.Неисправность пневматической части контура.Верхняя секция тормозного крана не срабатывает, сжатый воздух к пневмогидроаппарату и крану управления тормозами прицепа не подается. Прицеп и передняя ось автомобиля не тормозят. Второй контур РТС работает в обычном режиме, но с механическим приводом нижней секции тормозного крана. На щитке приборов горит сигнальная лампа неисправности переднего пневматического контура.
Неисправность гидравлической части контура. Тормозной кран срабатывает в обычном режиме; сжатый воздух поступает в пневмогидроаппараты и кран управления тормозами прицепа. Тормозные механизмы задней тележки и прицеп тормозят как обычно, передние тормозные механизмы не срабатывают. На щитке приборов горит сигнальная лампа неисправности первого гидравлического контура.
Неисправность 2 контура. Первый контур и тормоза прицепа работают в обычном режиме. При неисправности пневмопривода не работает пневмогидроаппарат и горит лампа неисправности второго пневмоконтура, при неисправности гидропривода не срабатывает ГТЦ и горит лампа неисправности гидропривода второго контура.
5 режим — действие системы при наличии воздуха в гидравлическом приводе. Воздух в гидравлический привод попадает либо в результате недостаточного количества тормозной жидкости в бачке, либо в результате подсоса через неплотности в соединениях деталей и сборочных единиц, либо в результате разборки (замены) отдельных элементов гидропривода. Во всех случаях проявление одинаковое: при срабатывании пневматического элемента и главного тормозного цилиндра в рабочих цилиндрах не создается необходимое давление жидкости и тормозные механизмы не срабатывают.
Это объясняется тем, что в отличие от жидкости воздух является сжимаемым веществом, и тормозная жидкость, поступающая в гидропривод свою энергию, затрачивает не на создание разжимного усилия на колодках, а на сжатие воздуха, находящегося в системе. Поэтому если несколько раз нажать на педаль тормоза и, тем самым, подать несколько порций тормозной жидкости в гидропривод, в принципе, возможно осуществить торможение. Однако на это требуется время, в течение которого автомобиль движется, не снижая скорости, что очень опасно для других участников движения.
Тормозное управление с антиблокировочной системой.
Автомобиль Урал – 4320.31 может оснащаться антиблокировочной системой.
Рис.191. Принципиальная схема расположения компонентов антиблокировочной системы 4S/3M:
1 — цилиндр колесный тормозной; 2 — цилиндр вспомогательного тормоза; 3, 4 — лампы сигнальные; 5, 16, 17 — пневмогидроаппарат; 6 — датчики; 7 — втулка зажимная датчика; 8 — кольцо импульсное; 9, 12 – кабели датчика; 10 — клапан регулировочный электромагнитный (модулятор); 11 — кран тормозной; 13 — баллон воздушный контура задних тормозов; 14 — баллон воздушный контура передних тормозов; 15 — баллон воздушный контура тормозов прицепа; 18 — блок управления электронный (ЕСИ); 19 — реле; 20 — кабель от электромагнитного клапана; 21 — кабель удлинительный; 22 –электропневмоклапан
Назначение: служит для сохранения устойчивости автомобиля при торможении с повышенной эффективностью при различных коэффициентах сцепления колес с дорогой.
Устройство(в соответствии с рисунком 191):датчики угловой скорости – 6 (4 шт.), модуляторы тормозного давления 10 (2 шт.), электронный блок управления 18, блок предохранителей, соединительные кабели, контрольная лампа 3, 4, кнопка диагностики, выключатель внедорожного режима.
Дополнительно в приводе РТС установлены (в соответствии с рисунком 191): пневмогидроаппарат 5, три электромагнитных регулирующих клапана 10 (модуляторы), четыре индуктивных датчика 6, электронный блок управления 18 (ЕСИ), две сигнальные лампы 3 и 4, кабель от электромагнитного клапана 20, кабель датчика 9 и 12.
Пневмогидроаппараты 5 и 16 установлены на раме автомобиля под кабиной, пневмогидроаппарат 17 — на топливном баке.
Модулятор (электромагнитный регулирующий клапан).
Модулятор обеспечивает быстрое повышение, снижение или поддержание давления в пневматических элементах пневмогидроаппаратов в процессе торможения в зависимости от управляющих сигналов электронного блока и через гидравлическую часть привода создает соответствующее давление в гидроцилиндрах рабочих тормозов, которым определяется необходимый тормозной момент на колесе. Модуляторы крепятся вблизи пневмогидроаппаратов.
Электронный блок управления является основной частью антиблокировочной системы. Блок управления размещен в кабине водителя.
Управление вспомогательным тормозом.
Антиблокировочная система предназначена также для дополнительного управления вспомогательным тормозом. Управление производится посредством подачи сигнала от электронного блока на электропневмоклапан, который прерывает пневмоснабжение цилиндров вспомогательного тормоза, выпуская из них воздух, пока блокировка не прекратится.
После прекращения блокировки электропневмоклапан снова подключает вспомогательный тормоз до момента, пока его не отключит водитель.
Колесный тормозной механизм.
Тормозные механизмы передних и задних колес имеют, в соответствии с рисунком 192, индуктивные датчики 1. Вращение колеса контролируется при помощи импульсного зубчатого кольца 3, движущегося совместно со ступицей. Кольцо напрессовано на ступицу 4.
Индуктивный датчик 1 состоит из постоянного магнита с круглым стержнем и катушкой. Вращательное движение импульсного зубчатого кольца индуцирует в катушке датчика импульсы напряжения, частота которых пропорциональна скорости вращения колеса. Датчик крепится в специальной втулке. При монтаже датчика не требуется регулировка воздушного зазора.
Рис.192. Механизм тормозной колесный:
1 — датчик индуктивный; 2 — втулка зажимная; 3 — кольцо импульсное зубчатое; 4 — ступица колеса
Работа и обслуживание АБС.
После включения выключателя стартера и приборов АБС непрерывно проводит самодиагностику исправности и информирует оее результатах водителя. Контрольная лампа 2, в соответствии с рисунком 193, загорается при включении приборов и гаснет после проверки работоспособности АБС, если неисправностей не обнаружено.
Рис.193. Блок управления АБС:
1 — клавиша включения АБС при движении в режиме «OFF-ROAD»; 2 — лампа контрольная
Проверка функционирования АБС.
1. Внешним осмотром убедиться в надежном подключении устройств коммутации (кабелей, разъемов) электронного блока управления, модуляторов, датчиков.
2. Включить кнопку включения аккумуляторных батарей на панели приборов. Включить выключатель стартера и приборов в положение «приборы». При этом включается контрольная лампа. При исправной электрической части контрольная лампа должна погаснуть через 2-3 с.
3. Запустить двигатель и довести давление в контурах до нормы 650-800 кПа (6,5-8,0 кгм/см2). Начать движение. При скорости свыше 7 км/ч контрольная лампа гаснет. Если контрольная лампа не гаснет, проверить установку датчиков в колесных узлах, проведите контрольную проверку системы.
4. Автомобиль разогнать до скорости 35-45 км/ч и резко затормозить, колеса при этом не должны блокироваться.
Контрольная лампа должна включаться и гаснуть при повторном включении кнопки включения аккумуляторных батарей и выключателя стартера и приборов в положение «приборы».
При появлении неисправности АБС полностью или частично отключается и включается контрольная лампа на панели приборов. Код неисправности длительное время хранится в памяти блока управления и может быть запрошен при ремонте.
Система не требует специального технического обслуживания, кроме контроля функционирования и проверки установки датчиков АБС при регулировке или замене подшипников ступиц колес или смене тормозных накладок (если производилось снятие ступиц). Для нормальной работы АБС зазор между статором и ротором датчика не должен превышать 1,3 мм. Для установки минимального рабочего зазора между статором и ротором вывесить колесо, затем корпус датчика, воздействуя на еготорец с усилием 120-140 Н (12-14 кгс), переместить в зажимной втулке в осевом направлении до упора в венец ротора и провернуть ступицу колеса на 2-3 оборота. Если перемещение датчика во втулке затруднено из-за попадания грязи, коррозии, разобрать узел и смазать внутреннюю поверхность втулки тонким слоем графитной смазки УСсА ГОСТ 3333-80 или пастой ВНИИ НП-225 ГОСТ 19782-74.
Внедорожный режим «OFF-ROAD» (вне дорог) можно использовать для создания большего скольжения (временная блокировка) при торможении по бездорожью. Включение в режим и выход из него осуществляется кнопочным переключателем, расположенным на панели приборов. При включении режима «OFF-ROAD» АБС не управляет процессом торможения при скорости автомобиля менее 15 км/ч, при скорости от 15 до 40 км/ч АБС осуществляет управление, но допускает больший промежуток времени перехода на юз колеса при торможении. При режиме «OFF-ROAD» контрольная лампа включена. Переключение АБС в режим «OFF-ROAD» на других типах дорог не проводить.
Стояночная тормозная система.
Стояночная тормозная система служит для удержания автомобиля неподвижным относительно опорной поверхности. СТС действует на валы трансмиссии, а через них – на колеса.
Общее устройство:орган управления (рычаг), привод (система рычагов и тяг), тормозной механизм.
Рычаг управления.
Назначение: для фиксированной передачи усилия водителя на привод СТС.
Характеристика: с храповым механизмом.
Установка и крепление: крепится к полу кабины справа от сиденья водителя.
Устройство(в соответствии с рисунком 194):рычаг, кронштейн, храповый механизм.
Фиксация рычага управления в различном положении, в соответствии с рисунком 194, осуществляется храповым механизмом, включающим зубчатый сектор 3, неподвижно закрепленном на кронштейне, и подпружиненной собачки 2.
Собачка 2 своим острым краем входит в промежутки между зубьями сектора и удерживает рычаг 1 в том положении, в которое его установил водитель. Для выведения собачки из зацепления с сектором и предусмотрена кнопка с тягой. При нажатии на кнопку собачка приподнимается над зубьями сектора и не препятствует свободному перемещению рычага управления.
Рис.194. Привод стояночного тормозного механизма автомобиля Урал – 4320.31:
1 — рычаг стояночного тормоза; 2 — собачка; 3 — сектор; 4,9 — тяги привода; 5 — тяга к крану управления тормозами прицепа; 6 — выключатель сигнализатора стояночного тормоза; 7 — прокладки регулировочные; 8 – рычаг двуплечий; 10 -рычаг регулировочный
Привод СТС.
Назначение: для передачи усилия от органа управления к тормозному механизму.
Характеристика: механический.
Устройство(в соответствии с рисунком 194):промежуточные двуплечие рычаги с осями 8, 12 (2 шт.), три тяги привода 4, 9, 11, регулировочный рычаг 10, тяга привода крана управления тормозами прицепа 5.
Промежуточные двуплечие рычаги 8, 12 служат для преобразования направления движения деталей привода и некоторого увеличения усилия, передаваемого к тормозному механизму.
Передний двуплечий рычаг составной 12, состоит, в соответствии с рисунком 7.33, из валика, на котором с помощью шпонок закреплены два рычага, ведущий – меньшего размера, ведомый – большего. В головках рычагов выполнены отверстия для пальцев вилок тяг привода.
Задний двуплечий рычаг 8 изготовлен заодно и устанавливается на оси. В головках рычага также выполнены отверстия для соединения с тягами.
Тяги привода 4, 9,11 служат для передачи усилия между рычагами. Они представляют собой стальные стержни, на концах которых установлены вилки. Передняя 11 и задняя 9 вертикальные тяги нерегулируемые, средняя горизонтальная тяга 4 – регулируемая. На средней тяге приварена проушина для соединения с тягой привода крана управления тормозами прицепа 5.
Регулировочный рычаг 10 служит для передачи усилия на разжимной кулак и дополнительной регулировки тормозного механизма, если регулировочной тягой восстановить нормальную работу тормоза не удается. Регулировочный рычаг 10 имеет внутренние треугольные шлицы для установки на вал разжимного кулака, и отверстие под палец задней вертикальной тяги. Шлицевое отверстие зажимается с помощью стяжного болта.
Тяга привода крана управления тормозами прицепа 5 служит для включения тормозной системы прицепа при затормаживании тягача стояночным тормозом. Она аналогична тягачам привода стояночного тормоза.
Тормозной механизм СТС.
Назначение: для торможения вала привода задней тележки.
Характеристика: трансмиссионный, фрикционный, колодочный, барабанного типа с самоусилением.
Установка и крепление: установлен на раздаточной коробке. Суппорт (опорный диск) крепится к картеру раздаточной коробки, тормозной барабан – к фланцу карданной передачи привода задней тележки.
Рис.195. Тормозной механизм СТС автомобиля Урал – 4320.31:
1 — штанга; 2,14 — колодки (правая и левая); 3 — устройство регулировочное; 4 — заглушка; 5 — звездочка; 6 — вал; 7 — щит; 8 — гайка стопорная; 9 — палец эксцентриковый; 10 — рычаг; 11 — рычаг регулировочный; 12 — серьга; 13 — рычаг разжимной
Устройство (в соответствии с рисунком 195):тормозной щит с отражателем, тормозной барабан, тормозные колодки с фрикционными накладками 2, 14 (2 шт.), стяжные пружины (2 шт.), разжимной рычаг 13, устройство регулировочное 3, штанга 1, рычаг с валом 11, звездочка 5, детали крепления.
Действие СТС.При торможении усилие передается от регулировочного рычага 11, в соответствии с рисунком 195, через рычаг 10, серьгу 12 на разжимной рычаг 13.
При вращении тормозного барабана по часовой стрелке приводное усилие передается от рычага 13 через штангу 1 к правой колодке 2. Колодка отходит от опорного пальца и прижимается к тормозному барабану. При этом колодка, вследствие трения, захватывается барабаном, смещается в сторону вращения и через регулировочное устройство 3 прижимает левую колодку 14 к опорному пальцу и барабану.
При вращении тормозного барабана против часовой стрелки рычаг 13, опираясь на штангу 1, передает приводное усилие к левой колодке 14. Колодка отходит от опорного пальца и прижимается к тормозному барабану. Колодка, вследствие трения, захватывается барабаном, смещается в сторону вращения и через регулировочное устройство прижимает правую колодку 2 к опорному пальцу и барабану. По мере износа накладок ход рычага 1, в соответствии с рисунком 194, увеличивается, и эффективность тормоза может снизиться. Если рычаг 1 устанавливается на двенадцатом зубе сектора, необходимо отрегулировать зазоры между накладками и барабаном при помощи эксцентрика и звездочки.
Вспомогательная тормозная система.
Назначение: для создания дополнительных тормозных усилий при длительных торможениях.
Характеристика: компрессионного типа.
Принцип действия.Торможение осуществляют созданием противодавления в выпускных газопроводах двигателя при перекрывании их заслонками при одновременном выключении подачи топлива в цилиндры двигателя. Таким образом, двигатель переводится на компрессорный режим с приводом от ведущих колес через трансмиссию. Противодавление в выпускной системе при закрытых заслонках составляет 170-190 кПа (1,7-1,9 кгс/см2), что создает достаточное для притормаживания на затяжных спусках сопротивление движению автомобиля.
Устройство:кран управления, тормозные механизмы – 2 шт., привод.
Кран управления.
Назначение: служит для управления тормозными механизмами.
Установка и крепление:установлен на полу кабины, кнопка выведена в кабину.
Устройство:аналогично устройству клапану включения делителя автомобиля КамАЗ — 5350.
Привод ВТС.
Назначение:служит для управления тормозными механизмами ВТС.
Устройство:пневмоцилиндр привода прекращения подачи топлива (рейки ТНВД), пневмоцилиндры привода заслонок тормозных механизмов (2 шт.), трубопроводы и шланги.
Пневматические цилиндры.
Характеристика:пневматические, поршневого типа.
Рис.196. Пневматический цилиндр привода рычага останова двигателя автомобиля Урал – 4320.31:
1 — крышка цилиндра; 2 — поршень; 3 — возвратная пружина; 4 – шток; 5 — корпус; 6 – манжета
Установка и крепление:два цилиндра установлены на выпускных газопроводах и закреплены при помощи кронштейнов на корпусах тормозов; третий цилиндр связан с рейкой подачи топлива ТНВД и закреплен в развале блока цилиндров.
Устройство (в соответствии с рисунком 196,197):корпус 5, крышка цилиндра 1, поршень 2, возвратные пружины 3, шток 4, манжета 6.
Питание привода сжатым воздухом осуществляется от ресивера потребителей и прицепа.
Рис.197. Пневматический цилиндр привода заслонки механизма:
1 — крышка цилиндра; 2 — поршень; 3 — возвратная пружина; 4 — шток: 5 — корпус; 7 – манжета
Работа. При нажатии на кнопку толкатель опускается вниз, сжимая пружину. Коснувшись клапана, он отрывает его от седла и сжатый воздух от ресивера поступает в пневмоцилиндры. Под действием сжатого воздуха поршни перемещаются, сжимая свои пружины, и выдвигают штоки из корпусов. Штоки пневмоцилиндров 35х65, воздействуя на рычаги, поворачивают заслонки механизмов, создав сопротивление выходу отработавших газов. Шток пневмоцилиндра 30х20 отключает подачу топлива в двигатель.
При отпускании кнопки толкатель под действием пружины поднимается вверх, клапан закрывается и подача сжатого воздуха прекращается. Через осевое и радиальные сверления в толкателе воздух из пневмоцилиндров выпускается в атмосферу. Поршни под действием пружин перемещаются в исходное положение, заслонки возвращаются в открытое состояние, подача топлива возобновляется.
ВТС не обладает следящим действием, работает релейно (включена или выключена). Сблокированный привод одновременно с включением вспомогательного тормоза прекращает подачу топлива. Пневматический цилиндр выключения подачи топлива по конструкции аналогичен пневматическому цилиндру вспомогательного тормоза.
Тормозной механизм.
Назначение: служит для перекрытия проходного сечения выпускного трубопровода двигателя.
Устройство (в соответствии с рисунком 198):корпус 3, заслонка 4, вал заслонки 6, рычаг 5.
Рис.198. Тормозной механизм ВТС автомобиля Урал – 4320.31:
1 — цилиндр пневматический; 2 — вилка тяги привода; 3 — корпус; 4 — заслонка; 5 — рычаг вала заслонки; 6 – вал заслонки; 7 — палец; 8 – шплинт
Запасная тормозная система.
Назначение: служит для снижения скорости движения с установленной эффективностью или остановки автомобиля в случае частичного или полного отказа рабочей тормозной системы. ЗТС не имеет собственных исполнительных механизмов и привода. В качестве ЗТС используется исправный контур РТС или СТС (можно в комбинации с ВТС).
ГЛАВА 5
§
Назначение:служит для размещения водителя, пассажиров и груза и защиты их от внешних воздействий.
Рис.199. Кузов автомобиля Урал – 4320.31:
1 – кабина; 2 – оперение; 3 – грузовая платформа
Кабина
Назначение: служит для размещения водителя, пассажиров, органов управления, контрольно-измерительных приборов и создания необходимых условий для работы водителя.
Характеристика: закрытая, металлическая, сварная, капотного типа, трехместная.
Установка и крепление (в соответствии с рисунком 199): расположена за двигателем и крепится к раме в четырех местах на двух кронштейнах и опоре через резиновые подушки.
Общее устройство:корпус, двери, остекление, сидения, оборудование, детали крепления кабины.
Корпус
Характеристика: стальной, сварной.
Устройство:каркас, крыша, тыльная часть, пол.
Элементы каркаса и панели соединяются точечной сваркой.
Двери
Двери кабины оборудованы замками и стеклоподъемниками. При закрывании двери, в соответствии с рисунком 200, собачка 12 замка входит в соприкосновение с фиксатором 11 двери и, поворачиваясь, запирает дверь. В этом положении собачка фиксируется защелкой 13 и фиксатором 14.
Рис.200. Замок двери автомобиля Урал 4320.31:
1 — корпус привода; 2 — пружина привода; 3 — кронштейн привода; 4 — ролик; 5 — поводок; 6 — ручка двери наружная; 7 — кнопка; 8 — сухарь фиксатора; 9 — шип направляющий; 10 — болт; 11 — фиксатор двери (установочный); 12 — собачка; 13 — защелка; 14 — фиксатор защелки; 15 — пружина; 16 — ось собачки; 17 — ось защелки; 18 — палец тяги привода; 19 — тяга привода; 20 — храповик привода; 21 — ось привода
Одновременно верхний направляющий шип 9 замка входит в паз фиксатора 11 и предохраняет дверь от провисания. Рукоятки привода замка двери должны быть расположены горизонтально и направлены вперед. Замки дверей могут быть заблокированы от открытия их снаружи поворотом внутренней рукоятки привода замка вниз. При заблокированном замке поводок 5 замка стопорит защелку 13, не позволяя ей выйти из зацепления с фиксатором 11. Замок левой двери, кроме того, может блокироваться снаружи ключом.
Открывают замок двери поворотом ручки привода замка вверх или нажатием на кнопку наружной ручки. При этом защелка 13 освобождает фиксатор 11, и собачка 12 под действием пружины 15 возвращается в исходное положение, фиксатор двери укреплен на замочной стойке винтом и двумя болтами, допускающими регулирование его по высоте и по глубине. Кроме того, двери оснащены, в соответствии с рисунком 201, стеклоподъемником.
Рис.201. Стеклоподъемник двери:
1 — рычаг Т-образный; 2, 4 — ролики; 3 — ось-регулятор
Остекление
Ветровое стекло травмобезопасное («триплекс») представляет собой два полированных стекла, склеенных между собой полихлорвиниловой прозрачной пленкой. Окна дверей снабжены опускающимися и поворотными травмобезопасными закаленными стеклами. Стекла дверей поднимаются и опускаются подъемными механизмами.
Сиденья
В кабине установлены сиденья водителя и пассажиров. Сиденье пассажиров имеет подушку и спинку, амортизация осуществляется размещенными в них резиновыми ремнями и наполнителями – губчатой резиной. Положение сиденья и спинки не регулируется. Подушка сиденья съемная, спинка может откидываться на петлях. Сиденье водителя, в соответствии с рисунком 202, состоит из каркаса, подушки и спинки.
Рис.202. Сиденье водителя:
1 и 3 — винты регулировки сиденья по высоте и наклону; 2- ручка перемещения сиденья вперед или назад; 4- гайка-барашек регулировки наклона спинки
Положение сиденья можно регулировать перемещением вперед или назад (до 110 мм) и фиксировать в нужном положении, в соответствии с рисунком 202, с помощью рукоятки 2, расположенной на левой стороне подставки. Механизм изменения наклона подушки и положения сиденья по высоте позволяет осуществлять регулировку до 80 мм четырьмя специальными винтами 1. Спинка сиденья может изменять угол наклона. Завинчивая рукоятку винта 4, угол наклона спинки уменьшается, отвинчивая – увеличивается. Рукоятка винта находится позади спинки слева.
Оборудование
Устройство:отопитель, теплоизоляция, омыватель стекол ветрового окна, стеклоочиститель, зеркала заднего вида — 2 шт.
Отопитель.
Назначение: служит для создания необходимого микроклимата в кабине.
Рис.203. Схема действия отопителя кабины и обдува ветрового стекла:
1 — патрубок подачи теплого воздуха для обдува ветровых стекол; 2 — рукоятка привода наружного люка; 3 — распределитель воздухообогрева; 4 — рычаг привода заслонок распределителя воздухообогрева; 5 — рычаг привода внутреннего люка; 6 — электродвигатель с вентилятором в сборе; 7 — крышка люка внутреннего; 8 — радиатор отопителя; 9 — труба водоотводящая из радиатора отопления; 10 — труба водоподводящая; 11 — краник; 12 — крышка люка наружного; 13 – дефлектор
Устройство(в соответствии с рисунком 203):электровентилятор 6, радиатор 8, крышка наружного люка 12, крышка внутреннего люка 7, распределитель воздухообогрева 3, дефлекторы 13, рычаги управления 4, 5, краник 11.
Отопитель использует тепло охлаждающей жидкости системы охлаждения двигателя. В радиаторе тепло охлаждающей жидкости передается воздуху, который может поступать снаружи через люк в передней части кабины, или из кабины. Забор воздуха регулируется величиной открытия или закрытия люков.
Кабина обогревается воздухом, нагретым в отопителе, который включен в систему охлаждения двигателя. Поступление воздуха снаружи к радиатору отопителя регулируется с помощью крышки 12, в соответствии с рисунком 203, наружного люка и из кабины крышкой 7 внутреннего люка. При включенном вентиляторе отопителя нагретый воздух попадает в распределитель 3 воздухообогрева, откуда посредством управляемых заслонок распределяется по кабине.
Управление заслонками осуществляется рычагом 4. При верхнем положении рычага воздух поступает через дефлекторы 13 на обдув стекол, при нижнем — для обогрева ног водителя и пассажиров. При изменении положения рычага относительно крайних положений соответственно меняется количество воздуха, поступающего на обдув стекол и обогрев ног водителя, пассажиров. Крышка 7 внутреннего люка, в соответствии с рисунком 203, управляется рычагом 5. В верхнем положении рычага люк открыт, в нижнем закрыт.
Оптимальное положение органов управления отоплением: одно — временный забор воздуха снаружи через люк, регулируемый крышкой 12, из кабины через внутренний люк, закрываемый крышкой 7, и подача нагретого воздуха на ветровые стекла, ноги водителя и пассажиров установкой рычага 4 в среднее положение. Выключатель вентилятора помещен на панели приборов.
Краник 11, расположенный на правой водяной трубе двигателя, должен быть открыт во время эксплуатации при отрицательных температурах воздуха. В летнее время отопитель необходимо отключить от системы охлаждения, закрыв краник 11. В случае использования воды в качестве охлаждающей жидкости при отрицательных температурах, кран отопителя следует закрыть перед заправкой системы охлаждения для предупреждения попадания холодной воды в радиатор отопителя и ее замерзания.
Для дополнительного обогрева кабина оборудована автономной отопительной установкой (АОУ). Автономная отопительная установка находится внутри кабины на полу под сиденьем пассажира.
Вентиляция кабины осуществляется через люки системы отопления, проемы поворотных и опускающихся стекол дверей. Если естественной вентиляции недостаточно, то необходимо при открытом люке забора наружного воздуха включить вентилятор отопителя.
Стеклоочиститель.
Назначение: служит для очистки стекол, забрызганных грязью.
Характеристика:пневматический.
Устройство(в соответствии с рисунком 204):пневматический двигатель с золотниковым распределителем, механизм укладки щеток по нижней кромке стекла, щетки –2 шт., тяги — 3, 4 (2 шт.), рычаги привода щеток — 2 шт.
Рис.204. Стеклоочиститель:
1,2- трубки от стеклоочистителя к крану; 3, 4 -тяги привода; 5 — гайка крепления рычага привода
Включается стеклоочиститель поворотом головки крана против часовой стрелки. Кран расположен на панели приборов. Вращая головку крана, можно регулировать скорость движения щеток стеклоочистителя. При повороте головки крана против часовой стрелки интенсивность работы щеток увеличивается. При повороте головки крана по часовой стрелке до упора стеклоочиститель выключается.
Пневматический двигательсостоит (в соответствии с рисунком 205) из рабочего цилиндра с двумя крышками; сдвоенного поршень-рейки; зубчатого сектора с валом; деталей уплотнения. Пневматический двигатель через механический привод обеспечивает заданное перемещение щеток стеклоочистителя.
Рис.205. Схема работы пневмодвигателя и крана
Золотниковый распределительпредназначен для автоматического изменения направления движения поршня двигателя, а также совместно с механизмом укладки щеток обеспечивает установку последних (щеток) в исходное положение при выключении стеклоочистителя. Распределитель состоит из корпуса с двумя штуцерами и пробкой; золотника; деталей уплотнения
Кран управленияприкреплен к передней панели кабины и необходим для управления стеклоочистителем (в том числе интенсивностью перемещения щеток). Представляет собой корпус с тремя штуцерами, шариковый клапан, игольчатый толкатель клапана с рукояткой. Толкатель имеет резьбу, благодаря которой при вращении рукоятки он перемещается вдоль своей оси и воздействует на шарик клапана 5, открывая или преграждая доступ воздуха из пневмосистемы автомобиля к золотниковому распределителю.
Воздух из магистрали через входное отверстие 4 поступает в кран II. При вывертывании ручки I воздух через отверстия 3 и 2 поступает в камеру золотника и одновременно через отверстия 3, 5 и 6 в камеру механизма укладки V. Вследствие этого выравниваются давления со стороны золотника и механизма укладки.
При вывертывании ручки I шарик IV, садясь в седло втулки III, прекращает доступ воздуха через отверстия 5 и 6 в камеру механизма укладки, вследствие чего пневмодвигатель плавно включается.
Через отверстие 8 воздух поступает в камеру золотника пневмодвигателя, а оттуда через отверстие 12, канал 15 и отверстие 20 — в левую часть цилиндра, в результате чего поршень X перемещается вправо. Отработавший воздух через отверстие 19, канал 18, отверстия 11 и 10, каналы 17 и 16 и клапан одностороннего действия, смонтированный на механизме укладки V, по трубопроводу через отверстия 6 и 1 выходит в атмосферу. Калиброванные отверстия 6 и 1 дросселируют отработавший воздух, создавая противодавление в цилиндре пневмодвигателя.
При передвижении поршня в крайнее правое положение открывается канал 14 и сжатый воздух по нему попадает в камеру золотника и передвигает его в крайнее правое положение. Воздух из системы, проходя распределительный механизм VI, поступает через отверстие 11, канал 18 и отверстие 19 в правую часть цилиндра пневмодвигателя и передвигает поршень X влево. Отработавший воздух через отверстие 20, канал 15, отверстия 12 и 13, каналы 17 и 16 и односторонний клапан механизма укладки идет в кран и затем в атмосферу. При передвижении поршня в крайнее левое положение открывается отверстие 9 и сжатый воздух, попадая в камеру золотника, передвигает золотник VII в крайнее левое положение, после чего цикл повторяется.
Механизм укладки работает следующим образом. При завертывании ручки крана игла выталкивает шариковый клапан IV из седла втулки III и воздух начинает одновременно поступать в камеры золотника и механизма укладки V; вследствие разности диаметров поршней механизма укладки и золотника механизм укладки перемещает последний в крайнее правое положение. При этом открывается отверстие 7, сообщающееся с атмосферой.
Воздух из распределительного механизма через отверстие 11, канал 18 и отверстие 19 поступает в цилиндр пневмодвигателя и передвигает поршень в крайнее левое положение, которому соответствует транспортное положение щеток, а отработавший воздух через отверстие 20, канал 15, отверстия 12 и 13, каналы 17 и 16 и отверстие 7 выходит в атмосферу.
Омыватель стекол служит для облегчения очистки стекол, забрызганных грязью. Омыватель стекол состоит избачка омывателя, насоса с электродвигателем, жиклеров — 2 шт., кнопки управления.
На левой боковине капота установлен бачок омывателя ветрового стекла с насосом и электродвигателем. Вместимость бачка 2 л., омывающая жидкость подается на стекло по шлангам через два жиклера. Подача омывающей жидкости осуществляется при нажатии на кнопку управления стеклоомывателем, расположенную на приборной панели слева от рулевого колеса. Основные неисправности кабин представлены в таблице 16.
Таблица 16
§
| Неисправность | Внешнее проявление (признак) | Вероятная причина неисправности | Способ устранения |
| Повреждение панелей кабины, лакокрасочной поверхности. | Визуально наблюдаемые повреждения лакокрасочной поверхности, деформация кабины. | Неосторожное вождение автомобиля. Атмосферное воздействие. | Исправить повреждение или заменить деталь, покрыть отремонтированную поверхность грунтовкой и эмалью. |
| Стекло потеряло прозрачность либо разрушено. | Визуально наблюдаемые повреждения стекла. | Неправильная регулировка жиклеров стеклоомывателя, работа щеток по сухой поверхности. Подъем и опускание загрязненного стекла кабины. | Заменить поврежденное стекло. |
| Щетка стеклоочистителя при работе задевает за детали кабины. | Шкрябающий звук, удары при работе стеклоочистителя. | Неправильная установка рычага на оси. | Переустановить рычаг. |
| Стеклоочиститель работает на одной скорости. | Визуально наблюдаемая монотонность в работе стеклоочистителя. | Неисправность переключателя. Неисправность мотор-редуктора (электродвигателя с редуктором). Обрыв цепи питания одной из щеток мотор-редуктора. | Заменить переключатель. Заменить мотор-редуктор. Устранить обрыв. |
| Не работает стеклоочиститель. | Не работает стеклоочиститель. | Перегорание предохранителя. Отказ в работе мотор-редуктора . Обрыв цепи питания. Отсутствие воздуха в пневмосистеме (для Урал-43206 и-4320-31). | Найти неисправность электропроводов, устранить. Предохранитель заменить. Заменить мотор-редуктор. Устранить обрыв. Наполнить систему воздухом. |
| Неисправность двери. | Не закрывается или закрывается (открывается) с трудом дверь. | Не отрегулирован замок двери. Заусенцы на защелке или фиксаторе. Провисание двери. Коробление, повреждение двери. Отсутствует смазочный материал в замке. | Отрегулировать замок перемещением фиксатора. Устранить заусенцы. Отрегулировать установку двери. Заменить дверь. Смазать все трущиеся поверхности замка. |
| Тугое открывание и закрывание «на предохранитель» внутренней ручкой. | Изгиб поводка привода и тяги замка. Смещен привод замка в крепежных отверстиях. | Выправить или заменить тягу и привод замка. Ослабить винты крепления привода замка и, нажав внутреннюю ручку до упора, затянуть винты. | |
| Тугое открывание кнопкой замка. | Попала грязь или замерзла вода в кнопке. | Снять наружную ручку и очистить от грязи. |
Оперение
Назначение: служит длязащиты двигателя от грязи и дождя, а также придает автомобилю привлекательный внешний вид.
Устройство:капот аллигаторного типа, боковины капота, крылья, облицовка радиатора, подножки.
Установка и крепление:все детали оперения соединены между собой, с рамой и кабиной болтовыми соединениями. Оперение крепится к раме автомобиля через резиновую опорную подушку, а к кабине — через резиновые буфера.
Капот аллигаторного типа, откидывается вверх на угол 900 и удерживается пружинами. В закрытом положении капот фиксируется замками-крюками. Для удобства обслуживания двигателя и ремонта отдельные узлы оперения выполнены разъемными.
Платформа
Назначение: служит для перевозки людей и транспортировки грузов.
Рис.206. Крепление платформы на раме:
1 — дуги тента в транспортном положении; 2 — стремянки; 3 — основание платформы; 4 — борт боковой надставной; 5 — борт боковой; 6 — цепь запора заднего борта; 7 — борт передний надставной; 8 — кронштейн крепления переднего среднего сиденья; 9 — борт передний; 10 — сиденья боковые платформы; 11 — кронштейны крепления заднего среднего сиденья; 12 — борт задний; 13 — кнопка сигнала водителю; 14 — сиденье среднее платформы; а — вид сзади
Характеристика:дерево-металлическая без надколесных ниш, с одним откидным задним бортом.
Рис.207. Платформа с тентом:
1- канат крепления тента; 2 — канат крепления полога; 3 — дуга тента; 4 — труба распорная дуг; а — вид спереди
Устройство:в соответствии с рисунком 206,основание 3, борта 4, 5, 7, 9,12, каркас с тентом, оборудование для перевозки людей 10,14.
Платформа оборудована, в соответствии с рисунком 206, сиденьями для перевозки людей 10, 14, надставными решетками для переднего и боковых бортов и дугами тента 1 с распорками. Среднее сиденье может быть демонтировано и закреплено на переднем борту, боковые сиденья могут складываться для освобождения пространства при перевозке грузов.
ГЛАВА 6
Дополнительное оборудование автомобиля Урал – 4320.31
Устройство:лебедка, держатель запасного колеса, СРДВШ, тягово-сцепное устройство, система герметизации, коробка дополнительного отбора мощности.
Лебедка Урал 4320.31
Назначение: служит для самовытаскивания автомобиля, подтягивания прицепов, грузов или других автомобилей.
Характеристика:барабанного типа, заднего расположения, с тросоукладчиком и выдачей троса назад; рабочая длина троса – 65 м, максимальное тяговое усилие – 70 кН (7 т.с.).
Рис.208. Установка лебедки автомобиля Урал – 4320.31:
1 — червячный редуктор, 2 — барабан с тросом, 3 — тросоукладчик, 4 — автоматический ленточный тормоз, 5 – привод
Установка и крепление:установлена, в соответствии с рисунком 208, в задней части автомобиля на двух поперечинах и двух кронштейнах. Приводится в действие от раздаточной коробки.
Устройство(в соответствии с рисунком 208):червячный редуктор 1, барабан с тросом 2, тросоукладчик 3, автоматический ленточный тормоз 4, привод 5.
Редуктор лебедки.
Характеристика:червячного типа,передаточное число UР = 31. Заправочная емкость – 7,5 л.
Устройство(в соответствии с рисунком 209):картер с крышками 19, червяк 30, червячное колесо с муфтой отключения барабана 20, 14, детали крепления и уплотнения.
Рис.209. Редуктор лебедки автомобиля Урал – 4320.31:
1 — масленка; 2 — шайба упорная; 3 — звездочка; 4 — кронштейн вала барабана; 5 — шайба стопорная; 6 — гайка; 7 — подшипник скольжения; 8 — втулка распорная; 9 — барабан; 10 — вал барабана; 11,15 — болты; 12 — крышка редуктора; 13 — отбойник троса; 14 — муфта неподвижная; 16,24,28,33 — прокладки регулировочные; 17,25,27,37 — крышки подшипников; 18,23,29,31,32 — подшипники; 19 — картер редуктора; 20 — колесо червячное; 21 — пробка; 22 — муфта подвижная; 26 — фланец; 30 — червяк редуктора; 34 — прокладка; 35 — тормоз ленточный; 36 — скоба крепления троса; 38 — кронштейн ходового винта правый; 39 — шток муфты; 40 — вилка; 41 — сухарь; 42 — поперечина подвески лебедки
Червяк 30, в соответствии с рисунком 209, — однозаходный глобоидальный, стальной выполнен заодно с валом. На переднем конце червяка устанавливается фланец карданной передачи 26, на заднем – барабан автоматического тормоза 35. В картере 19 червяк устанавливается на трех шариковых подшипниках: двух радиально-упорных 29, 32 и одном упорном 31.
Выходы вала червяка из картера уплотняются самоподжимными резиновыми сальниками (манжетами). Для регулировки подшипников и зацепления червячной пары под крышки подшипников установлены регулировочные прокладки 28, 33, причем толщина их пакетов под передней и задней крышками должна быть одинаковой.
Червячное колесо 20, в соответствии с рисунком 209, имеет бронзовый зубчатый венец, приклепанный к стальной ступице. Ступица устанавливается на неподвижную муфту вала барабана лебедки 14.
На наружной поверхности ступицы нарезаны шлицы, по которым перемещается скользящая муфта 22, с помощью которой барабан может отключаться от редуктора. Рычаг управления муфтой расположен на правом лонжероне рамы.
Вал барабана 10, в соответствии с рисунком 209, в редукторе устанавливается на двух роликовых конических подшипниках 18, 23. Для регулировки подшипников и, одновременно, зацепления червячного колеса с червяком под крышками подшипников установлены регулировочные прокладки 16, 24, толщина пакетов их должна быть одинаковой. Выход вала барабана из картера уплотняется сальником. Вал барабана с левой стороны машины установлен на скользящем подшипнике 7, расположенном в специальном кронштейне вала барабана. На конце вала устанавливается ведущая звездочка привода тросоукладчика 3.
Барабан с тросом.
Барабан с тросом9, в соответствии с рисунком 209, устанавливается на шлицах вала и представляет собой металлическую катушку. На правой реборде двумя болтами и скобой 36 крепится конец троса. Для предотвращения сваливания прослабленного троса с барабана предусмотрен стальной отбойник троса 13, который двумя болтами крепится к кронштейну вала барабана 4 и картеру редуктора 19.
Тросоукладчик лебедки.
Характеристика:с цепным приводом.
Установка и крепление:расположен позади лебедки и крепится к раме и кронштейну вала барабана. Привод получает от вала барабана с помощью цепной передачи.
Устройство(в соответствии с рисунком 210):привод 10,13,16, блок направляющих роликов 5, ходовой винт 6, сухарь 20, направляющие валики 7.
Рис.210. Тросоукладчик лебедки автомобиля Урал – 4320.31:
1 — поперечина лебедки; 2,14 — прокладки регулировочные для натяжения цепи (правая и левая); 3,12 — кронштейны ходового винта (правый и левый); 4,11 — гайки; 5 — блок направляющих роликов; 6 — винт ходовой; 7 — валики направляющие; 8 — ролик горизонтальный; 9 — кронштейн горизонтального ролика; 10,16 — звездочки ведомая и ведущая; 13 — цепь; 15 — кронштейн вала барабана; 17 — палец направляющего ролика; 18 — втулка; 19 — ролик направляющий; 20 — сухарь ходового винта; 21 — крышка опорная сухаря; 22 — корпус держателя направляющих роликов
Для регулирования натяжения цепи между кронштейнами тросоукладчика, вала барабана и редуктором лебедки установлены кронштейны. Натяжение цепи регулируется прокладками 2 и 14; величина провисания цепи 3-10 мм.
Корпус 22 держателя направляющих роликов, в соответствии с рисунком 210, укладывает трос, совершая возвратно-поступательное движение вдоль ходового винта 6 и по двум направляющим валикам 7. Винт с левой и правой нарезками, установленный на двух подшипниках, приводится во вращение цепной передачей от вала барабана через ведущую 16 и ведомую 10 звездочки.
На ходовом винте 6 винтовые канавки передачи в двух направлениях с кольцевыми канавками по краям ходового винта. По мере вращения винта сухарь 20, установленный в корпусе держателя направляющих роликов 19 и зафиксированный крышкой 21, перемещается поочередно слева направо и справа налево от одного крайнего положения к другому, равномерно укладывается трос на барабане. Шаг винтовых канавок соответствует толщине троса, т.е. за 1 оборот барабана сухарь перемещается на 17,5 мм. Направляющие ролики установлены на полиамидных втулках 18 и вращаются на пальцах 17, которые зафиксированы стопорной пластиной 5.
Автоматический тормоз лебедки.
Характеристика:барабанный, ленточного типа.
Устройство (в соответствии с рисунком 211):барабан 35, тормозная лента 1 с фрикционными накладками, пружина 2, детали крепления.
Рис.211. Автоматический тормоз лебедки автомобиля Урал – 4320.31:
1 — тормоз ленточный; 2,8 — пружины; 3 — гайка; 4 — контргайка; 5 — муфта обжимная; 6 — рычаг управления лебедкой; 7 — втулка; 9 — кронштейн; 10 — тяга; 11 — рычаг включения лебедки
Барабан 35, в соответствии с рисунком 209, установлен на заднем конце червяка и стопорится сегментной шпонкой от проворачивания. Вокруг барабана, в соответствии с рисунком 211, проведена тормозная лента 1 с фрикционными накладками. Один конец ленты заправлен на корпусе жестко, другой – через пружину 2 и может перемещаться.
При вращении на наматывание троса тормозная лента отталкивается от барабана, сжимая пружину, и не мешает его вращению. При быстром вращении барабана в сторону выдачи троса (выключение сцепления при наматывании или обрыв штифта) силы трения захватывают ленту и прижимают ее к барабану, затормаживая последний.
При небольшой скорости вращения (выдача троса под нагрузкой с приводом от двигателя), силы трения небольшие и барабан, вращаясь, проскальзывает относительно ленты.
Регулировка проводится при работающем на передаче заднего хода приводе и выключенной подвижной муфте барабана. Если в течение 1-3 мин тормоз нагревается выше температуры, которую может выдержать рука (около 60 0С), гайку 3 и контргайку 4 крепления ленты, в соответствии с рисунком 211, отвернуть на два-три оборота.
Привод лебедки.
Характеристика:механический, карданная передача.
Устройство:коробка дополнительного отбора мощности (в соответствии с рисунком 212), карданная передача (в соответствии с рисунком 208).
Коробка дополнительного отбора мощности (КДОМ)служит для привода лебедки и других агрегатов (отбор до 40% мощности двигателя). Характеристика КДОМ:механическая, с пневматическим приводом и масляным насосом.
Коробка дополнительного отбора мощности(в соответствии с рисунком 212):корпус с крышкой 1, вал отбора мощности 3, муфта отключения 2, плунжерный масляный насос 16, 18, 21, 22.
В чугунном литом картере 1, в соответствии с рисунком 212, на двух шариковых радиально-упорных подшипниках 15, 23 установлен вал отбора мощности 3.
Рис.212. Коробка дополнительного отбора мощности автомобиля Урал – 4320.31:
1 — картер; 2 — муфта; 3 — вал; 4 — втулка вала; 5 — корпус камеры включения; 6 — шток включения; 7 — вилка; 8 — пружина; 9 — крышка; 10 — диафрагма; 11 — прокладка; 12 — фланец; 13 — манжета; 14 — крышка; 15,23 — шарикоподшипники; 16 — поршень насоса; 17 — поршень; 18,21 — клапаны насоса; 19 — пробка; 20 — клапан предохранительный; 22 — корпус насоса
На задний шлицованный конец вала устанавливается фланец карданной передачи 12, на передней – муфта отключения 2. В средней части вала имеется эксцентрик привода насоса. В валу выполнено радиальное и осевое сверления для подачи масла к первичному валу раздаточной коробки. В месте прилегания вала отбора мощности к первичному установлена втулка 4, осуществляющая передачу масла из вала в вал.
Работа коробки дополнительного отбора мощности возможна при любой передаче в раздаточной коробке, включая и нейтральную.
Для смазки, подшипников шестерен и валов в коробке дополнительного отбора мощности установлен плунжерный насос, который состоит (в соответствии с рисунком 212)из:корпуса 22, поршня 17 с нагнетательным клапаном 18, предохранительного клапана 20.
Поршень 17 с шатуном, в соответствии с рисунком 212, установлен на эксцентрике вала 3 и при его вращении поступательно перемещается. Для предотвращения чрезмерного давления с увеличением частоты вращения всасывающий клапан 21 выполнен дифференциального типа (совмещающим функции всасывающего и предохранительного) с цилиндрической пружиной. Масло забирается через трубку, соединенную с масляной ванной раздаточной коробки, и из насоса поступает к подшипникам шестерен через каналы, выполненные в валу 3 и в первичном валу раздаточной коробки. Часть масла проникает через зазоры и смазывает подшипники валов.
Для обеспечения дистанционного включения коробки дополнительного отбора мощности в кабине справа от водителя на нижней кромке панели приборов на кронштейне установлен кран управления. Рычаг крана управления фиксируется в выключенном положении винтом, установленным на кронштейне крана.
При длительной работе коробки дополнительного отбора мощности не должно наблюдаться повышенного нагрева подшипников первичного вала раздаточной коробки и вала отбора мощности. Повышенный нагрев свидетельствует о неисправности в масляном насосе.
Карданная передача привода лебедки. Мощность от раздаточной коробки через дополнительную коробку отбора мощности к редуктору лебедки, в соответствии с рисунком 208, передается тремя карданными валами. Вилка переднего карданного вала, в соответствии с рисунком 213, обращенная к коробке дополнительного отбора мощности на трубе вала установлена свободно и фиксируется предохранительным штифтом 2. При превышении допустимой нагрузки на лебедку штифт срезается и крутящий момент от коробки дополнительного отбора мощности не передается.
Рис.213. Вал карданный передний привода лебедки автомобиля Урал – 4320.31:
1 — вилка карданного шарнира; 2 — штифт предохранительный; 3 — вал карданный; 4 — крышка игольчатого подшипника; 5 — пластина стопорная; б — крестовина; 7 — вилка скользящая; 8 — кольца уплотнительные
Все карданные шарниры одинаковы по своей конструкции и унифицированы с шарнирами автомобиля ГАЗ-53А. Подшипники карданных шарниров могут быть зафиксированы стопорными кольцами вместо опорных и стопорных пластин.
Промежуточный карданный вал установлен на двух опорах. Для компенсации неточностей при монтаже на шлицевые концы промежуточного карданного вала установлены, в соответствии с рисунком 213, скользящие вилки 7 переднего и заднего валов. Смазка в шлицевом соединении удерживается уплотнительными кольцами 8. Для уменьшения неравномерности вращения червяка редуктора лебедки карданные валы привода, в соответствии с рисунком 208, установлены так, что оси отверстий под подшипники в скользящих вилках переднего и заднего валов лежат в одной плоскости. Задний карданный вал отличается от переднего отсутствием свободно посаженной вилки.
Точки заправки и смазки.
В редуктор лебедки заливают 7,5 л масла. Масло заливается, в соответствии с рисунком 209, через заливное, сливается через сливное 21 и проверяется через контрольное отверстие, закрываемые пробками.
Применяемое масло: основное — ТМ-4-84 (ТСгип); дублирующее: М63/10В, М-16-АТ.
Подшипник вала барабана и направляющие ролики троса лебедки, опорные ролики, ходовой винт тросоукладчика смазывают смазкой: основной — МЛи 4/13 – 3 (Литол-24); дублирующей:солидолами Ж, С и пресс-солидолами Ж соответственно по 0,1 кг и 0,035 кг на одну точку.
Рабочая поверхность винта тросоукладчика и цепная передача смазываются смазкой: основной — СКа 2/6-г3 (графитной смазкой УСсА).
Подшипники карданных валов привода лебедки смазывают смазкой смазкой: основной — МЛи-Ка 3/13 — 2 (158).
Втулки и полуоси роликов, цепную передачу тросоукладчика смазывают смазкой: основной — СКа 2/6-гЗ (графитной смазкой).
§
Назначение:служит для повышения проходимости автомобиля при движении по тяжелым участкам дорог и бездорожью за счет снижения давления воздуха в шинах; постоянного контроля за давлением воздуха в шинах из кабины водителя и обеспечения движения автомобиля без замены колес при незначительном повреждении шин.
Характеристика: центральная.
Устройство(в соответствии с рисунком 216):кран управления давлением 11 с клапаном-ограничителем падения давления 11, манометр, колесные краны 26 (по числу колес), блоки манжет 22 (по числу колес), трубопроводы, шланги, соединительные детали.
Кран управления давлением воздуха в шинах.
Назначение:служит дляпропуска воздуха в трубопроводы с целью накачки шин, для выпуска воздуха из шин в атмосферу с целью снижения давления в шинах, а также для фиксации заданного давления в шинах.
Характеристика:золотникового типа.
Рис.216. Система регулировки давления воздуха в шинах Урал-4320.31:
1 — штуцер подводящий; 2,15,25 — шланги; 3,5,16 — тройники; 4,6,8,20,21 — трубопроводы; 7 — тройник центральный; 9 — крестовина; 10 — трубка выводная; 11 — кран управлений давлением; 12 — рычаг управления краном; 13 — трубка к штуцеру манометра; 14 — баллон воздушный; 17 — штуцер; 18 — гайка; 19,23 — угольники; 22 — блок манжет подвода воздуха; 24 — крышка ступицы; 26 — кран колесный
Установка и крепление:установлен в кабине на передней панели, рукоятка управления краном – под приборной панелью, справа.
Устройство(в соответствии с рисунком 217): корпус 6, золотник 12, манжета 9, распорное кольцо 8, направляющая золотника 10, распорная втулка 9.
На корпусе крана, в соответствии с рисунком 217, выполнено 3 штуцера: подвода воздуха от ресивера; отвода воздуха к шинам; выпуска воздуха в атмосферу.
Рис.217. Кран управления давлением СРДВШ автомобиля Урал-4320.31:
1 — шайба упорная; 2 — пружина клапана ограничителя; 3 — стакан направляющий; 4 — крышка клапана; 5 — прокладка; 6 — диафрагма клапана; 7 — корпус крана; 8 — кольцо распорное манжеты; 9 — втулка распорная; 10 — манжета; 11 — направляющая золотника; 12 — золотник; 13 — гайка; 14 — болт; а — в атмосферу; b — в шины; с — от воздушного баллона; I — накачка; II – выпуск
Золотник 12 перемещается в корпусе при перемещении, в соответствии с рисунком 217, рычага 12 крана управления 11. Для исключения выхода сжатого воздуха кран уплотняется манжетой 10, распорным кольцом 8 манжеты. Распорная втулка 8 ограничивает ход золотника. Направляющая 11 золотника стопорится винтом в требуемом положении.
При нейтральном положении рычага крана проточка на золотнике находится между манжетами и исключает поступление воздуха к шинам и из них в атмосферу. При переводе рычага крана в левое положение золотник перемещается в сторону клапана-ограничителя, проточка на золотнике устанавливается против манжеты, и воздух через образовавшийся зазор под манжетой поступает в шины. При переводе рычага крана в правое положение золотник перемещается в сторону от клапана-ограничителя, проточка на золотнике устанавливается против другой манжеты, и воздух из шин уходит в атмосферу.
Клапан-ограничитель падения давления.
Назначение:служит для отключения СРДВШ при падении давления воздуха в пневмосистеме ниже 0,6 МПа (6 кгс/см2).
Характеристика:диафрагменного типа
Установка и крепление: установлен на кране управления давлением
Устройство (в соответствии с рисунком 217):корпус 4, мембрана (диафрагма) 6, направляющий стакан 3, пружина 2, упорная шайба 1, регулировочный болт 14 с контргайкой 13.
Между фланцами корпуса клапана 4 и корпуса крана 7, в соответствии с рисунком 217, установлена диафрагма 6 с утолщением посредине, выполняющим функции клапана. Диафрагма прижимается пружиной 2 через стакан 3. При давлении воздуха более 0,6 МПа диафрагма прогибается, и воздух из воздушного баллона поступает в кран. Регулируют давление воздуха болтом 14.
Манометр.
Назначение:служит для измерения давления воздуха в шинах с места водителя.
Установка и крепление: установлен в кабине на передней панели слева.
Блоки манжет подвода воздуха.
Назначение:служат для обеспечения подачи воздуха из неподвижной цапфы колеса к вращающейся полуоси и обеспечения герметичности соединения.
Рис.218. Блок манжет подвода воздуха автомобиля Урал-4320.31:
1 — манжета; 2 – распорный палец; 3 — обойма; а – канал подвода воздуха к цапфе; б — канал подвода воздуха к полуоси
Установка и крепление:установлены внутри цапф мостов.
Устройство(в соответствии с рисунком 218): манжета 1 (2 шт), пружина распорная 3, кольцо опорное 4. Полости двух смежных манжет заполняются смазкой МЛи 4/13-3 (Литол-24), а средняя полость служит для подвода воздуха.
Колесные краны.
Характеристика: пробкового типа.
Установка и крепление: устанавливаютсяна ободьях колес.
Общее устройство (в соответствии с рисунком 219):корпус 7; пробка 1, гайка 2, детали уплотнения 3, 4, 5, 6.
Рис.219. Колесный кран автомобиля Урал-4320.31:
1 — пробка крана; 2 — гайка; 3, 5 — шайбы; 4, 6 — уплотнительные кольца; 7 — корпус крана
В корпусе 7, в соответствии с рисунком 219, крана перемещается по резьбе пробка 1, на наружном конце которой имеется квадратная головка под ключ. Пробка уплотнена резиновым кольцом 4 с шайбами 3 и 5 и поджата гайкой 2. В гнезде полуоси корпус крана уплотнен резиновым кольцом 6.
Во время движения колесные краны должны быть полностью открыты, а на длительных стоянках во избежание утечки воздуха через неплотности трубопроводов — закрыты. Давление воздуха в шинах определяется по манометру при нейтральном положении рычага крана управления давлением и открытых колесных кранах. Если при этом наблюдается падение давления, то, закрыв все краны, а затем, открывая их поочередно, можно определить, в какой шине происходит утечка воздуха.
Работа СРДВШ.
На автомобиле сжатый воздух из баллона потребителей 14, в соответствии с рисунком 216, поступает к крану 11 управления давлением воздуха в шинах, соединенному в один прибор с клапаном-ограничителем падения давления. При переводе рукоятки крана 11 в положение «накачка» по трубопроводам воздух проходит к блокам манжет подвода воздуха. Из полостей манжет по каналам в полуосях он поступает к колесным кранам, расположенным на колесах, и через открытые краны по соединительным шлангам в шины колес. Из крана управления давлением воздуха в шинах воздух по трубопроводу подводится к манометру, показывающему давление воздуха во всех шинах или одной выбранной (при условии выключения колесными кранами других шин). При перемещении крана 11 в правое положение воздух уходит в атмосферу. При нейтральном положении крана 11 поступление воздуха к шинам и из них в атмосферу исключается.
§
В бензиновых двигателях воспламенение рабочей смеси в цилиндре происходит от искры свечи при сжатии до 10–15 кг/см2 (1–1,5 МПа) и температуре 350–380°С. Фронт пламени при нормальном процессе горения имеет скорость распространения 15–20 м/с, давление нарастает плавно, топливо сгорает полностью. Важное значение имеет выбор коэффициента избытка воздуха, так как от этого зависит не только полнота сгорания топлива, но и скорость распространения пламени, мощность двигателя. Оптимальный режим достигается при работе на бедных смесях (a > 1).
В ряде случаев нормальный процесс горения нарушается, горение становится аномальным.
Из-за перегрева двигателя, тления образовавшегося нагара возможно самовоспламенение рабочей смеси, еще не подготовленной в должной мере (неоднородной по составу) к горению — это так называемое «калильное» зажигание.
Калильное зажигание может вызвать воспламенение даже до появления искры на свече зажигания или уже после выключения двигателя. Калильное зажигание способствует перегреву двигателя, ведет к неполному сжиганию топлива, падению мощности из-за смещения сгорания к началу цикла, повышенному износу двигателя.
Интенсивное калильное зажигание может вызвать даже разрушение деталей двигателя вследствие перегрева.
Предотвратить появление калильного зажигания можно путем совершенствования конструкции двигателя и контроля его технического состояния, улучшения качества бензина (уменьшение содержания ароматических углеводородов, введение специальных присадок, изменяющих состав и свойства нагара).
Наиболее важным показателем качества бензина является его детонационная стойкость, оказывающая влияние в первую очередь на работу двигателя. Детонационное горение возникает в результате протекания очень быстрых цепных реакций, развивающихся лавинообразно и имеющих высокую скорость. Обычно вначале горение идет в нормальном режиме, однако затем в невоспламенившейся части, перед фронтом пламени, происходят не сгорание углеводородов с образованием СО2 и Н2О, а химические реакции с образованием крайне неустойчивых перекисных соединений типа R–ОО–R или R–ОО–Н. Они быстро распадаются, образуются новые классы соединений, в том числе новые перекиси, которые в свою очередь претерпевают новые превращения – и так целая цепь последовательно и параллельно протекающих реакций.
Эти реакции протекают с очень высокими скоростями, с выделением большого количества тепла. По этой причине в зоне таких реакций поднимается температура до 2500°С, и в какой-то момент времени в несгоревшей смеси перед фронтом пламени возникают очаги микровзрывов с образованием ударных волн, которые с большой скоростью (2000–2500 м/с) распространяются навстречу фронту нормального горения. Давление ударных волн накладывается друг на друга и на волну давления нормального пламени. Давление в цилиндре повышается и затухает скачкообразно. При этом стенки и головки цилиндров начинают вибрировать от воздействия детонационных волн, двигатель перегревается, хотя топливо сгорает не полностью, увеличивается содержание токсичных веществ в отработавших газах, снижается мощность. Таким образом, детонационное горение снижает экономичность работы двигателя, увеличивает его износ или даже разрушает.
Перекисные соединения всегда образуются в качестве исходных соединений при сгорании топлива, но детонация возникает лишь при благоприятных для этого условиях. Если содержание перекисных соединений при определенном давлении и температуре в несгоревшей части рабочей смеси в цилиндре не превосходит допустимого уровня, то цепные реакции не развиваются и детонации не возникает. Чем выше давление и температура в цилиндре, тем больше вероятность появления детонационного горения.
Обычно детонация появляется в зонах с наиболее высокой температурой и с большой продолжительностью пребывания смеси в них, то есть в наиболее удаленных от свечи зажигания местах. Возникновению детонационного горения способствуют высокая степень сжатия, увеличение угла опережения зажигания, высокая температура окружающего воздуха при низком содержании влаги в нем, плохое техническое состояние двигателя, конструктивные особенности камеры сгорания. Однако в наибольшей степени количество образующихся перекисей зависит от состава бензина.
Наименьшая стойкость у нормальных парафинов (насыщенных углеводородов линейного строения), наибольшая – у ароматических углеводородов и изопарафинов (парафинов с разветвленным углеродным скелетом). Олефины (непредельные углеводороды) и нафтены (парафины циклического строения) занимают промежуточное положение.
Бездетонационная работа двигателей достигается использованием бензинов, соответствующих техническим условиям эксплуатации автомобиля, а также повышением детонационной стойкости бензинов. Детонационную стойкость можно повышать двумя путями: изменением химического состава и введением антидетонационной присадки.
Для получения бензинов с наиболее высокими октановыми показателями изменения состава недостаточно, поэтому используются антидетонационные присадки.
Антидетонаторы – вещества, которые при введении их в небольших количествах в бензин резко повышают его детонационную стойкость.
Действие антидетонационных присадок заключается в том, что за счет изменения скоростей и механизма промежуточных процессов распада гидроперекисей цепные реакции, ответственные за детонацию, не развиваются.
До недавнего времени для повышения детонационной стойкости бензинов к ним добавляли этиловую жидкость – раствор тетраэтилсвинца (ТЭС) Рb (С2Н5)4 в этиловом спирте. Бензины, содержащие такую присадку, называют этилированными. Однако соединения свинца очень токсичны, выбросы с отработавшим газом галогенидов и оксидов свинца отравляют почву и атмосферу. По этой причине использование этилированных бензинов более 10 лет исключено в экономически развитых странах, а в 2003 г. принят закон о запрете производства и оборота этилированного автобензина в Российской Федерации (РФ).
Повышение детонационной стойкости бензинов достигается увеличением доли высокооктановых компонентов в товарных бензинах, о чем сказано ранее, а также добавлением нетоксичных антидетронаторов, таких как азотосодержащие производные ароматических углеводородов, спирты С1–С5, метилтретбутиловый эфир (МТБЭ), этилтретбутиловый эфир (ЭТБЭ) и некоторые другие в количестве 10–15 %. Из них наиболее широко используется МТБЭ. Он эффективен как антидетонатор, и в указанных количествах повышает октановую характеристику на 5–6 единиц, хорошо совместим с бензином, нетоксичен, налажено его крупномасштабное производство. В последнее время в качестве альтернативы МТБЭ рассматривается денатурированный этанол, так как его получают из возобновляемого сырья (биомасса, древесина и пр.).
Для перехода на производство исключительно неэтилированных бензинов в России в течение нескольких лет применялись составы, содержащие соединения марганца и железа. Однако и те и другие присадки, несмотря на их низкую стоимость и эффективность, вызывают повышенный износ двигателя из-за нагарообразования, а соединения марганца к тому же и токсичны. По этой причине применение бензинов с металлосодержащими присадками были временной мерой.
Детонационная стойкость бензинов оценивается октановым числом (ОЧ). Устанавливают его на одноцилиндровом двигателе, изменяя степень сжатия рабочей смеси. Определяют степень сжатия, при которой начинается детонационное горение смесей эталонных соединений, взятых в разных соотношениях, и образца испытуемого бензина. В качестве эталонов выбраны изооктан (2,2,4-триметил-пентан), имеющий антидетонационные свойства, условно принятые за 100 единиц, и нормальный гептан, антидетонационные свойства принятые считать равными нулю.
Октановое число топлива соответствует процентному содержанию изооктана в смеси этих двух эталонных соединений, которая при испытаниях начинает детонировать при той же степени сжатия, что и бензин.
Например, если бензин детонирует при той же степени сжатия, что и смесь из 80 % изооктана и 20 % н-гептана, то детонационная стойкость его оценивается величиной ОЧ = 80 единиц.
Определение ОЧ производится двумя методами – моторным и исследовательским.
Моторное октановое число (ОЧМ) лучше характеризует антидетонационные свойства бензинов в условиях работы двигателя на максимальных мощностях и напряженном тепловом режиме, но в целом недостаточно полно отражает антидетонационные свойства в условиях эксплуатации.
Октановое число, определяемое исследовательским методом (ОЧИ), характеризует детонационные свойства бензинов в условиях работы двигателя на частичной нагрузке, что имеет место при движении легкового автомобиля по городу. ОЧМ на несколько единиц меньше, чем ОЧИ. Обычно считают ОЧИ = ОЧМ 8, и это обеспечивает достаточную точность. Но вообще детонационная стойкость бензинов достаточно сложно зависит от их химического и фракционного состава. Так, например, величину ОЧМ лучше характеризует фракция, выкипающая выше 100°С, а носителями высоких значений ОЧИ являются непредельные и ароматические соединения. Выравнивание ОЧМ и ОЧИ является одной из задач технологии производства товарных бензинов.
Часто для характеристики бензинов используют среднее значение между ОЧМ и ОЧИ, которое называют октановым индексом или чаще дорожным октановым числом (ОЧД).
§
Коррозионная активность бензинов определяется наличием в них соединений, содержащих серу и кислород. Такие соединения могут содержаться в нефти и попадают в бензин при перегонке, но кислородсодержащие соединения, в том числе органические кислоты, могут образовываться при окислении органических соединений кислородом воздуха при хранении бензина. Помимо этого, в бензине не исключено присутствие примесей минеральных кислот и щелочей, что при обводнении топлива в процессе транспортировки и хранения делает бензин особенно коррозионноактивным. Все это создает возможность сильной коррозии конструкционных материалов топливных емкостей, трубопроводов, баков, систем питания двигателей. Образование оксидов серы при сгорании топлива вызывает коррозию цилиндра, поршня, выпускных клапанов, а выброс в окружающую атмосферу таких вредных веществ приводит к крайне неблагоприятным экологическим последствиям.
По этим причинам стандартами ограничено содержание серы, кислорода, олефиновых (непредельных) углеводородов. Водорастворимые кислоты и щелочи удаляются на нефтеперерабатывающих заводах в процессе производства бензинов.
В технических требованиях на бензин предусмотрена оценка коррозионной активности бензина по сере пробой на медную пластинку. Считается, что если бензин не вызвал заметной коррозии медной пластинки, погруженной в него на определенное время, то он не вызывает интенсивной коррозии металлов в условиях применения и хранения. Кроме того, в бензины вводятся специальные антикоррозионные добавки (присадки).
1.3.1 Стабильность бензинов и образование отложений в двигателях
В процессе транспортировки, хранения, эксплуатации бензин может подвергаться воздействию многих внешних факторов: резким перепадам температуры, обводнению путем поглощения влаги воздуха, окислению кислородом при контакте с воздухом, загрязнению продуктами коррозии контактирующих с ним металлов.
Таким образом, чтобы сохранять в течение длительного времени свои эксплуатационные качества, бензины должны обладать стабильностью.
Различают физическую и химическую стабильность. Причем необходимо учитывать, что изменения физической и химической стабильности взаимосвязаны, то есть изменение физических свойств может вызвать изменение химических и наоборот.
Физическая стабильность связана, главным образом, с испарением легких фракций при транспортировке и хранении бензина, что приводит к изменению фракционного состава и ухудшению, прежде всего пусковых свойств. Физическую стабильность характеризует давление насыщенных паров бензина. Даже испарение сравнительно небольшой доли бензина (а быстрее испаряются легкие фракции) резко снижает давление насыщенных паров, и это свидетельствует об изменении эксплуатационных качеств бензина. Величина давления насыщенных паров регламентируется стандартами. Контролируют также фракционный состав. Для снижения испарения бензина принимаются соответствующие меры при транспортировке и хранении, а топливный бак в автомобилях защищен от прямого попадания солнечного света и от нагрева теплом двигателя в целях уменьшения испарения.
Под химической стабильностью понимают способность бензина проявлять устойчивость против химических превращений. Химическая стабильность определяется главным образом содержанием непредельных углеводородов, которые проявляют весьма высокую реакционную способность при взаимодействии с кислородом воздуха. Высокое содержание непредельных углеводородов характерно для бензинов, получаемых в процессе каталитического крекинга. Однако в условиях длительного хранения и соединения других классов (серо-, азот- и кислородсодержащие и металлоорганические) могут вступать в реакции окисления.
Образующиеся в процессе окисления соединения, а также продукты коррозии являются катализаторами реакции окисления, и скорость этого процесса при их накоплении резко возрастает.
Склонность бензинов к окислению косвенно оценивается индукционным периодом, который представляется отрезком времени, в течение которого бензин заметно не окисляется в среде чистого кислорода (давление 0,7 МПа, температура 100°С).
Вещества, образовавшиеся в результате окисления, способны к дальнейшим химическим превращениям (реакции полимеризации и конденсации), в результате которых в бензине накапливаются высокомолекулярные смолистые соединения.
Смолистые соединения интенсивно откладываются на внутренних поверхностях топливной системы двигателя, вызывая нарушение регулировки, ухудшение смесеобразования. При сгорании в двигателе смолистые соединения образуют нагар – твердые, трудноудаляемые с поверхности отложения с высоким содержанием углерода, похожие на кокс. Появление нагара ведет к детонации в двигателе, калильному зажиганию. Следствием таких нарушений в работе двигателя является его быстрый износ, снижение мощности и экономичности. По этой причине введены ограничения на содержание в бензине смолистых соединений.
Нагарообразованию в двигателе способствует также высокое содержание ароматических углеводородов. Эти углеводороды способны при высокой температуре и в условиях плохо организованного процесса сгорания топлива образовывать многоядерные соединения, минуя стадию окисления. Эти соединения также легко отлагаются на внутренних поверхностях двигателя. Из-за повышенного нагарообразования количество ароматических углеводородов ограничено, хотя они обладают высокой детонационной стойкостью.
Химическая стабильность бензинов обеспечивается специальными добавками – присадками и ограничением содержания непредельных углеводородов, кислородсодержащих соединений (оксигенатов), серы, смолистых соединений.
В целом, допустимый срок хранения бензинов изменяется в зависимости от климатических условий. Гарантийный срок хранения бензинов всех марок – 1 год со дня изготовления.
§
Бензины являются токсичными жидкостями, так как токсичны углеводороды, входящие в их состав. Кроме того, бензины и их пары чрезвычайно пожаро- и взрывоопасны. Бензины способны проникать в организм через кожу, органы дыхания и пищеварительный тракт, поэтому необходимо строго выполнять требования техники безопасности при выполнении любых операций и любых видов работ с бензином.
Токсичные вещества могут образовываться и при сгорании бензинов. Они входят в состав отработавших газов: оксид углерода СО, оксид серы SO2, оксиды азота NxOy, альдегиды, канцерогенные вещества, а также соединения свинца при использовании этилированных бензинов. Содержание вредных веществ в отработавших газах определяется типом и конструкцией двигателя, его техническим состоянием, режимом работы, составом топлива и масел. Снижение токсичности отработавших газов достигается за счет регулировки работы двигателя, работой на обедненных смесях (a = 1,05–1,15), применением каталитических нейтрализаторов (конвертеров).
Применение конвертеров является обязательным на всех марках и моделях автомобилей. С помощью этих устройств снижается выброс вредных веществ с отработавшими газами за счет реакций, протекающих с участием катализаторов:
— дожигание несгоревших углеводородов
СmHm O2 ® CO2 H2O (2)
— нейтрализация оксидов азота
NxOy ® N2 O2 (3)
— дожигание моноксида углерода
СО O2 ® СO2 (4)
Каталитические нейтрализаторы, к сожалению, никак не влияют на содержание оксидов серы. К тому же они легко «отравляются» (то есть теряют свою каталитическую активность) при выбросах с отработавшими газами соединений металлов, что предъявляет определенные требования как к составу примесей в бензинах, так и к составу применяемых присадок.
Продукты сгорания автомобильных топлив являются одной из основных причин загрязнения воздушного бассейна. По этой причине предельное содержание токсичных примесей в отработавших газах регламентировано соответствующими документами Европейского союза (ЕС), и они постоянно ужесточаются в соответствии с европейскими экологическими программами.
В ЕС экологические требования к автотранспорту представлены двумя документами – нормами по выбросам автомобилей и стандартами на топлива Европейского комитета по нормализации (таблица 2.3,4).
Таблица 2
Введение норм по выбросам автомобилей отравляющих веществ (ОВ) и требований к качеству автобензинов
| Нормы по выбросам автомобилей | Требования к качеству автобензинов | |||
| Год ввода | Год ввода | |||
| Европа | Россия | Европа | Россия | |
| Евро-1 | 1994 EN/228.93 | 1999 ГОСТ Р 51105-97 | ||
| Евро-2 | ||||
| Евро-3 | 2000 EN/228.99 | 2002 ГОСТ Р 51866-2002 | ||
| Евро-4 | 2008 (концепция) | 2005 Правило 98/70/ЕС | не определен |
Таблица 3
Нормы токсических выхлопов автомобилей по европейским стандартам
| Стандарт | Год введения | Содержание в ОГ, г/кВт×ч | |||
| NOx | CO | [CH] | Твердые частицы | ||
| Евро-0 | 14,4 | 11,2 | 2,5 | – | |
| Евро-1 | 8,0 | 4,5 | 1,1 | 0,36 | |
| Евро-2 | 7,0 | 4,0 | 1,1 | 0,15 | |
| Евро-3 | 5,0 | 2,0 | 0,6 | 0,10 | |
| Евро-4 | 3,5 | 1,5 | – | 0,02 | |
| Евро-5 | 2,0 | 1,5 | – | 0,02 |
Таблица 4
Требования к составу автомобильных бензинов по европейским стандартам
| Евро-2 | Евро-3 | Евро-4 | |
| Содержание бензола, макс., % | 5,0 | 1,0 | 1,0 |
| Содержание серы, макс., % | 0,05 | 0,015 | 0,005 |
| Содержание ароматических углеводородов, макс., % | – | ||
| Содержание олефиновых углеводородов, макс., % | – | ||
| Содержание кислорода, макс., % | – | 2,3 | 2,7 |
| Фракционный состав, % | |||
| до 100°С перегоняется, не менее | – | ||
| до 150°С перегоняется, не менее | – | ||
| Давление насыщенных паров, кПа, не более | – | ||
| Наличие моющих присадок | – | обязательно |
В связи с присоединением России к экологическим программам последние отечественные стандарты (1997 и 2002 гг.) на бензины разрабатывались с учетом европейских требований, однако это происходит с отставанием на 1–2 поколения (то есть на несколько лет). Об этом свидетельствуют данные, приведенные в таблице 2.
Принятый в 1999 г. ГОСТ Р 51105–97 соответствовал европейским стандартам ЕN228–93 (введен в 1994 г.) по составу бензинов и позволял обеспечить нормы Евро-2 по выбросам. Стандарт Р 51866–2002 введен в России в 2003 г., но соответствует стандарту ЕN228–99, действующему с 2000 г., и способен обеспечить нормы Евро-3.
В 2002 г. в РФ принята концепция развития автомобильной промышленности, в которой отражены и вопросы обеспечения экологической безопасности, в том числе организация производства двигателей, отвечающих требованиям Евро-3, до 2004 г., и Евро-4 – к 2008 г. Однако реализуется программа с отставанием. Так, двигателями Евро-3 должны оснащаться с 2006 г. только новые модели автомобилей, а производство двигателей Евро-4 может начаться не ранее 2022 г.
Присадки к бензинам
К качеству бензинов по многим показателям предъявляются высокие требования, которые могут быть выполнены зачастую только с применением специальных присадок – веществ, изменяющих свойства бензинов.
Выше уже было описано применение антидетонационных добавок.
Химическая стабильность повышается введением антиокислительных присадок. Эти присадки тормозят развитие окислительных реакций. Для снижения коррозии в топлива вводятся нейтрализирующие добавки, а также пассиваторы.
Первый вид добавок снижет активность компонентов, вызывающих коррозию, второй способствует образованию защитных пленок на внутренних металлических поверхностях двигателя.
Продукты окисления усиливают коррозию, а последние являются катализаторами окисления. Поэтому сочетание антиоксидантов и противокоррозионных присадок является весьма эффективным, и их использование в бензинах является обязательным.
Также обязательно введение моющих присадок. Современные моющие присадки предотвращают образование отложений (прежде всего смолистых) в карбюраторе, на выпускных клапанах, на форсунках и других деталях и узлах двигателя, а также уменьшают образование нагара в камере сгорания. Для повышения моющей способности бензина следует использовать имеющиеся в продаже препараты, которые обычно предназначены для очистки того или иного узла двигателя (клапанов, карбюраторов, систем впрыска). Наиболее эффективным и экономичным считается применение многофункциональных присадок, когда в одной присадке сочетаются свойства нескольких присадок.
При вынужденной заправке автомобиля бензином с низким ОЧ можно воспользоваться введением в топливо специальных добавок – октан-корректоров (октан-бустеров).
В случае несоответствия класса бензина слишком низкой температуре воздуха образующаяся в холодном двигателе топливно-воздушная смесь не будет способна к воспламенению, и пуск двигателя станет невозможным. В таких случаях можно воспользоваться пусковыми жидкостями, которые хорошо испаряются, а пары их легко воспламеняются. Пусковые жидкости и для бензиновых, и для дизельных двигателей в качестве основного компонента содержат диэтиловый эфир. Диэтиловый эфир очень легко испаряется, его пары обладают очень высокой способностью к воспламенению, что обеспечивает воспламенение чрезвычайно бедных топливно-воздушных смесей.
Более надежному пуску и мягкой работе двигателя способствует присутствие в пусковой жидкости петролейного эфира (фракция бензина с интервалом кипения 40–100°С) и изопропилнитрата (для инициирования воспламенения).
Пусковые жидкости «отодвигают» температуру пуска двигателя примерно на 20°С в сторону отрицательных температур. Недостатком является обычно необходимость использования специальных приспособлений для впрыска жидкости во впускной трубопровод.
Вообще же ассортимент присадок к бензинам включает также биоциды (предотвращают коррозию топливных баков и топливной аппаратуры продуктами жизнедеятельности микроорганизмов), антиобледенители и проти-водокристаллизующие (предотвращают появление кристаллов воды в топливе и образование ледяной пленки в топливной аппаратуре), антифрикционные (топливосберегающие), антистатические (снижают пожароопасность за счет уменьшения накопления статического электричества), антипенные, и, наконец, одоранты и дезодоранты.
ГЛАВА 2
Дизельное топливо. Дизелизация автомобильного транспорта
Общие положения
В силу целого ряда экономических, технических и экологических факторов во всем мире наблюдается увеличение производства автомобилей всех классов и назначений с дизельными двигателями. Если раньше, в основном, речь шла о большегрузных автомобилях, то сейчас не только грузовой автотранспорт, но и микроавтобусы, легковые автомобили оснащаются дизельными двигателями.
Среди причин перехода к дизельному топливу можно указать следующие:
— снижение расхода топлива по сравнению с карбюраторными двигателями при той же мощности (то есть повышение КПД двигателя);
— ресурс дизельного двигателя больше по сравнению с бензиновым;
— дизельное топливо дешевле, а выход дизельных фракций из нефти выше, чем выход бензиновых (тем более, что бензиновые фракции все шире используются в качестве сырья во многих процессах нефтехимического синтеза);
— отработавшие газы дизельных двигателей содержат меньше токсичных веществ.
В качестве примера экономических выгод от использования дизельного топлива можно указать на снижение стоимости перевозки грузов автопоездами с дизельными двигателями на 20–25 % по сравнению с перевозкой автопоездами с бензиновыми двигателями.
Однако переход к дизельному топливу выдвигает и определенные требования к обслуживанию двигателей, надежности работы и т.д. В частности, дизельные двигатели требовательны к своему техническому состоянию, нормальной работе всех систем, чувствительны к загрязнениям механическими примесями топлива, масел, воздуха, поступающего в цилиндр. Все это делает необходимым не только повышение требований в отношении эксплуатации и обслуживания автомобилей, но и разработку более надежной топливной аппаратуры, диагностического оборудования, высокоэффективных масел, присадок, резинотехнических изделий. Одним из насущных требований является снижение содержания серы в дизельных топливах (сейчас общее содержание серы в дизельных топливах допускается до 0,4–0,5 % по массе).
2.2 Свойства, влияющие на подачу топлива и образование рабочей смеси
Бесперебойная подача топлива в цилиндры обеспечивается комплексом физико-химических свойств (которые зависят от химического и фракционного состава) и содержанием примесей; она оценивается как прокачиваемость топлива.
Некоторые физико-химические свойства дизельного топлива в очень сильной степени зависят от температуры. При понижении температуры возрастает вязкость – сопротивление при перемещении одних слоев топлива относительно других слоев, что затрудняет или делает невозможной работу топливной системы из-за высокого сопротивления при движении топлива.
При дальнейшем снижении температуры начинается образование мелких кристаллов насыщенных углеводородов – парафинов. Топливо становится непрозрачным, сохраняя текучесть, однако велика вероятность забивания топливных фильтров кристаллами. Выпадение кристаллов характеризуется температурой помутнения дизельного топлива.
Наконец, охлаждение до еще более низких температур и достижение температуры застывания приводит к потере текучести, топливо становится мазеобразным. Температуры помутнения и застывания определяют предельно низкую температуру применения дизельного топлива. Нижний температурный предел применения дизельного топлива на 3–5°С выше температуры помутнения и на 10–15°С выше температуры застывания.
Можно считать, что температура помутнения (tп) характеризует фильтруемость топлива, а температура застывания (tз) – прокачиваемость. Помимо этих показателей в стандарты введен более объективный показатель – предельная температура фильтруемости. Это минимальная температура, при которой заданный объем топлива прокачивается через стандартный фильтр за определенный промежуток времени (tф).
Требования к вязкостно-температурной характеристике дизельного топлива противоречивы. При высокой вязкости не достигается необходимая тонкость распыления топлива форсункой, ухудшается испарение и смесеобразование. Сгорание становится неполным, повышается дымность отработавших газов и нагарообразование, снижается экономичность работы двигателя. Низкая вязкость не обеспечивает хорошее смачивание трущихся металлических поверхностей, увеличивается износ, и, кроме того, возможно подтекание топлива через зазоры плунжерных пар насоса.
Для улучшения низкотемпературных свойств дизельных топлив (то есть для расширения температурного диапазона их возможного использования) при производстве дизельных топлив производят депарафинизацию дизельных фракций. Удаление части парафинов позволяет снизить температуры помутнения и застывания на несколько десятков градусов и получать топлива с весьма низкими температурами помутнения и застывания. По этим показателям дизельные топлива делятся на летние, зимние и арктические. (Необходимо учитывать, что при снижении содержания парафинов ухудшается самовоспламеняемость дизельного топлива, и это устанавливает некий предел депарафинизации.)
Низкотемпературные свойства дизельных топлив можно улучшить добавлением депрессантов. Депрессорные присадки снижают tз (на 20–25°С) и tф (на 12–15°С), но практически не изменяют tп.
Для топлив с депрессорной присадкой разница между температурой помутнения и температурой фильтруемости составляет 10–17°С, и в этом случае поведение топлива при низких температурах определяется не температурой помутнения, а предельной температурой фильтруемости.
В качестве примера можно привести показатели летнего дизельного топлива, полученного из западносибирской нефти, до и после введения депрессанта:
летнее топливо tп = –5°С, tф = –8°С, tз = –15°С
то же топливо с tп = –5°С , tф = –24°С, tз = –35°С
депрессантом
Таким образом, даже летние топлива с присадкой могут обеспечить пуск холодного двигателя. Специальные добавки – антигели – снижают tф настолько, что возможна эксплуатация двигателя до –45°С.
Стандартами установлены пределы вязкости при 20°С для всех марок дизельных топлив. Температура 20°С выбрана потому, что величина вязкости при этой температуре достаточно точно отражает изменения вязкости при более низких температурах, а это важно для прокачивания топлива в топливной системе двигателя. Поэтому для летних марок величина вязкости должна быть выше, чем для зимних и арктических топлив.
Нарушения работы в системе подачи топлива могут возникнуть при забивании фильтров тонкой очистки из-за высокого содержания примесей в дизельном топливе. Забиваться фильтры могут механическими примесями, попадающими в топливо при транспортировке, хранении, заправке двигателя, кристалликами льда, которые образуются при низких температурах из воды, присутствующей в растворенном виде или в виде эмульсии, смолистыми соединениями, солями нафтеновых кислот (мылами). Примеси вызывают износ топливной системы автомобиля, а их количество в дизельном топливе определяет срок службы фильтров тонкой очистки. Оно регламентируется коэффициентом фильтруемости. Коэффициент фильтруемости определяется как отношение времени фильтрования последней (десятой) порции топлива (2 мл) ко времени фильтрования первой порции топлива (также 2 мл) через специальный бумажный фильтр. Величина коэффициента фильтруемости не должна быть больше 3.
Стандартами ограничено содержание смолистых веществ, а механические примеси и вода должны отсутствовать (что изначально может быть достигнуто только на месте производства). От механических примесей избавляются также отстаиванием и фильтрованием при сливе топлива в резервуары и при заправке. При эксплуатации автомобиля топливо также очищается фильтрующими элементами.
В дизельных двигателях, о чем упоминалось раньше, смесеобразование происходит в очень короткие отрезки времени (тысячные доли секунды). На первой стадии смесеобразования – распылении топлива, основное влияние оказывают вязкость и плотность топлива. На второй стадии – испарении – основное значение имеет фракционный состав дизельного топлива, который определяет его испаряемость.
При высоком содержании низкокипящих фракций испаряемость хорошая, горючая смесь однородна. Однако ухудшается способность смеси к самовоспламенению от сжатия, запуск двигателя затруднен, он работает жестко.
«Утяжеленное» дизельное топливо хуже распыляется, имеет низкое давление паров из-за плохой испаряемости, смесеобразование ухудшается, пуск холодного двигателя затруднен, увеличивается нагароотложение, дымность из-за неполного сгорания. Несгоревшая часть (тяжелые фракции) топлива смывает со стенок цилиндра масло, что приводит к износу двигателя.
Таким образом, для нормальной и экономичной работы двигателя необходимы топлива определенного фракционного состава.
Температура начала кипения дизельных топлив не регламентируется (она составляет 180–190°С). Стандартами установлены лишь два температурных показателя фракционного состава – температуры выкипания 50 % и 96 % топлива (t50% и t96%). Первый показатель характеризует пусковые свойства дизельного топлива, так как топливо должно содержать некоторое количество легких фракций для обеспечения запуска, а второй ограничивает содержание тяжелых фракций для того, чтобы обеспечить полное сгорание. Кроме того, установлены различные показатели t50% и t96% для летних, зимних и арктических дизельных топлив.
§
Антиокислительные свойства характеризуют стойкость масла к окислению под действием высоких температур на поверхностях сопряженных деталей, а также при контакте с картерными газами в двигателе.
Противокоррозионные свойства характеризует защитное действие масла, предохраняющего детали двигателя от коррозии.
В процессе работы в двигателе моторное масло находится в контакте с горячими металлическими поверхностями (нагретые до нескольких сот градусов черные и цветные металлы), воздухом, картерными газами. В этих условиях могут протекать реакции окисления.
Скорость окисления масла и свойства образующихся продуктов окисления зависят от химического состава масла и условий окисления. Продукты окисления могут быть растворимыми в масле или нерастворимыми. Растворимые продукты повышают коррозионную активность масел, а нерастворимые отлагаются в виде углеродистых отложений. Таким образом, продукты окисления увеличивают износ двигателя. С другой стороны, продукты коррозии (соли органических кислот, оксиды металлов и т.п.) и продукты износа (тонкодисперсные частицы металла) сами являются катализаторами окисления. Особенно опасны для деталей из цветных металлов органические кислоты, причем их коррозионная активность резко усиливается в присутствии воды. Таким образом, окисление моторных топлив является весьма нежелательным явлением.
Наиболее эффективным и простым способом повышения антиокислительных и антикоррозионных свойств моторных топлив является введение специальных присадок.
Антиокислительные присадки по своему действию могут быть ингибиторами процессов окисления и пассиваторами металлических поверхностей. В первом случае присадки тормозят развитие окислительных реакций, во втором они воздействуют на контактирующие с моторным маслом детали и образуют на их поверхности стойкую пленку, устраняя каталитическое действие металла. Одновременно такие пленки защищают металлические детали от коррозии, причем от коррозионных процессов защищены все металлические поверхности, контактирующие с моторным маслом, в том числе труднодоступные или недоступные снаружи.
Для предотвращения коррозионного действия продуктов окисления и для нейтрализации коррозионно-активных продуктов сгорания серосодержащих компонентов топлив в моторные масла вводят щелочные присадки (не щелочи, а вещества, проявляющие некоторые щелочные свойства, например сульфонаты).
Антиокислительные свойства масел не входят в число показателей, регламентируемых стандартами, хотя существуют методы их определения. Коррозионная способность масел регламентируется содержанием воды и водорастворимых кислот и щелочей (вода может быть в виде следов, то есть в ничтожно малых количествах, кислот и щелочей не должно быть вообще), и содержанием органических кислот (по кислотному числу – количеству мг КОН, потребному для нейтрализации таких кислот в 1 г масла).
Моюще-диспергирующие свойства
Моюще-диспергирующие свойства характеризуют способность моторного масла обеспечивать необходимую чистоту деталей двигателя, в первую очередь деталей цилиндро-поршневой группы, за счет удержания нерастворимых продуктов окисления и других загрязнений во взвешенном состоянии в работающем масле, то есть без выпадения в осадок.
В предыдущем разделе отмечалось, что в процессе эксплуатации в моторном масле образуются вещества, способные давать отложения на поверхности деталей двигателя или образовывать крупные агрегаты, не растворимые в масле (шламы), а потому увеличивающие его вязкостные свойства и способные засорить масляные фильтры. Моторное масло должно препятствовать образованию отложений, удерживая загрязнения в виде мелких частиц, равномерно распределяемых по всему объему масла.
Нефтяные фракции не обладают необходимыми качествами, чтобы обеспечить моющий эффект, поэтому к маслам добавляют специальные моюще-диспергирующие присадки. Моющим действием в прямом понимании этого термина такие присадки фактически не обладают. Однако присадки образуют в результате адсорбции на металлических поверхностях тонкий слой, который отталкивает частицы загрязнения и тем препятствует образованию отложений. Оставшиеся в масле мелкие частицы окружаются оболочкой из веществ, входящих в состав присадки. Эти оболочки препятствуют укрупнению частиц загрязнений, образованию шлама и оседанию его на поверхности деталей. Присадки способны также измельчать (диспергировать) уже образовавшиеся крупные агрегаты продуктов окисления и переводить в объем масла в виде устойчивой суспензии.
В процессе работы масла в двигателе присадки срабатываются, их содержание уменьшается, моющий и диспергирующий эффект теряется, поэтому и само масло, и металлические поверхности начинают интенсивно загрязняться. По этой причине моюще-диспергирующие свойства являются основными в определении качества моторных масел, и момент начала снижения их эффективности может служить началом замены масла.
Применение высокоэффективных диспергирующих присадок увеличивает срок службы моторного масла (то есть время работы без его замены) в несколько раз. Замену масла проводят после определенного пробега автомобиля или срока работы масла.
Противоизносные и противозадирные свойства
Противоизносные и противозадирные свойства характеризуют способность масел уменьшать износ и разрушение трущихся деталей при различных нагрузках и температурах. Эти свойства моторного масла в значительной мере зависят от вязкостно-температурной характеристики масла и пакета присадок, включаемых в состав масла.
Износ деталей двигателя является результатом механического взаимодействия трущихся поверхностей или химических процессов, происходящих на них. При многократных локальных деформациях металла вследствие значительных механических и температурных нагрузок возникают трещины, куски металла выкрашиваются – образуются задиры.
Выше отмечалось, что снижение износа деталей должен обеспечить слой масла, разделяющий трущиеся детали и отводящий избыточное тепло. Однако в некоторых случаях (высокие температуры и удельное давление, резкие колебания нагрузки и скорости, низкая вязкость масла и недостаточная его подача и т.д.) смазывающий слой нарушается. Противоизносные и противозадирные присадки, вводимые в моторные масла, позволяют снизить в этих случаях степень износа.
Механизм действия присадок может быть разным. В одном случае поверхностно-активные вещества адсорбируются на поверхности трущихся деталей, которые становятся способными удерживать смазку, и это делает масляные пленки более прочными, способными в большей мере сопротивляться выдавливанию и даже уменьшать трение по сравнению с маслами без присадок. В другом случае присадки образуют на поверхности металла новые химические соединения. Пленки из этих соединений обладают пластичностью и низким коэффициентом трения, что позволяет деталям мягко прирабатываться при работе двигателя и меньше изнашиваться.
Присадки к моторным маслам
Введения присадок существенно изменяют свойства базовых масел и улучшают эксплуатационные свойства моторных масел, как это было показано в предыдущих разделах.
Роль некоторых присадок рассмотрена выше, однако эти присадки составляют только часть комплекса присадок, которые обеспечивают набор необходимых эксплуатационных качеств. Вообще роль присадок к маслам исключительно важна, и эксплуатационные свойства моторного масла и его назначение определяются количеством и эффективностью присадок. Поэтому целесообразно не просто перечислить их, но и дать представление о функциях каждого типа присадок.
По действию присадки можно разделить на следующие группы:
Вязкостные. Улучшают вязкостно-температурные свойства масел, в основном уменьшают степень изменения вязкости с изменением температуры, так что при отрицательных температурах они подобны зимним, а в области высоких температур – летним.
Депрессорные (депрессанты). Понижают температуру застывания масел.
Моющие (детергенты). Уменьшают и предотвращают образования отложений.
Диспергирующие (дисперсанты). Удерживают загрязняющие примеси в масле в мелкодисперсном состоянии и предотвращают образование шлама.
Антиокислительные. Препятствуют образованию в работающем масле продуктов окисления, в том числе агрессивных.
Противокоррозионные. Образуют на поверхности деталей защитные пленки, предохраняющие металл от коррозии, или нейтрализуют коррозионно-активные вещества.
Противоизносные и противозадирные. Снижают износ контактирующих при трении поверхностей деталей, предупреждают разрушение металла (задиры) при высоких нагрузках.
Антифрикционные. Улучшают антифрикционные свойства масел, уменьшая износ деталей в 1,3–1,5 раза и расход топлива на 3–5 %. В качестве этих присадок к маслам чаще всего используют соединения молибдена. Такие соединения вводятся в виде дисперсий, для чего составляются композиции, включающие стабилизирующие (то есть удерживающие соединения молибдена в масле в виде суспензии) вещества, ингибиторы коррозии (ее развитие возможно под воздействием антифрикционной добавки), другие компоненты.
Противопенные. Предотвращают образование пены в двигателе. Образование пены нарушает нормальную подачу масла и работу двигателя. В качестве таких присадок используют в основном кремнийорганические соединения, которые плохо растворяются в масле, а при разрушении образуют диоксид кремния, обладающий сильными абразивными свойствами. По этим причинам противопенные присадки вводятся в очень небольших количествах (0,002–0,005 %).
Как правило, каждая группа присадок выполняет несколько функций, то есть присадки являются многофункциональными. В настоящее время в продаже появились высокоэффективные (отечественные и импортные) присадки, выполняющие 2–3 функции или обладающие почти всем комплексом функций. Введение добавок в свежее моторное масло при смене масла и фильтров обеспечивает значительное улучшение технических и экономических показателей при эксплуатации автомобиля.
Следует упомянуть и еще об одном типе присадок, которые в отечественной практике пока и выпускаются, и используются ограниченно – о восстанавливающих присадках. При добавлении в масло таких присадок протекают специфические химические и физико-химические процессы, и изношенные детали восстанавливаются. Восстанавливающие присадки в основе своей имеют сложные химические соединения, содержащие ионы металлов, которые и образуют новые слои на изношенных частях трущихся поверхностей.
§
Основными показателями в оценке эксплуатационных свойств тормозных жидкостей в нормативных документах являются вязкостные свойства, а также температура кипения «сухой» и «увлажненной жидкости». По этим показателям оценивается качество масел техническими условиями для отечественных масел, а также общепринятыми американскими стандартами SАЕ и FMVSS, на которые ориентированы российские ТУ. В соответствии со стандартом FMVSS 116 тормозные жидкости делятся на классы, обозначаемые как ДОТ. В настоящее время свойства тормозных жидкостей должны быть не хуже класса ДОТ 3 (таблица 18).
Таблица 18
Эксплуатационные свойства тормозных жидкостей по международным стандартам
| Показатель | FMVSS 116 | SAE J 1703 | ||
| ДОТ-3 | ДОТ-4 | ДОТ-5, ДОТ-5.1 | ||
| Температура кипения «сухой» жидкости, °С, не ниже | ||||
| Температура кипения «увлажненной» жидкости, °С, не ниже | ||||
| Вязкость кинематическая, мм2/с | ||||
| при 100°С, не менее | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| при –40°С, не более |
В России выпускаются тормозные жидкости для массового использования и специального назначения. К первым относятся «Нева», «Томь», «Роса» и БСК, ко вторым ГТЖ-22М.
Для современных автомобилей применяют все перечисленные выше жидкости, кроме БСК, которую используют на автомобилях старых моделей и на сельхозтехнике. Тормозные жидкости взаимозаменяемы, за исключением БСК.
Жидкость БСК является смесью бутилового спирта и касторового масла (50:50); обладает невысокими вязкостно-температурными показателями. Остальные тормозные жидкости изготовлены из продуктов синтеза на основе окиси этилена и пропилена с добавлением комплекса присадок. ГТЖ-22М рекомендована для применения на некоторых видах грузовых автомобилей. Регламентируемая стандартом температура кипения увлажненной жидкости достигается примерно через 2 года эксплуатации.
Характеристики свойств тормозных жидкостей представлены в таблице 19.
Таблица 19
Характеристики тормозных жидкостей
| Показатель | БСК | «Нева» | «Томь» | «Роса» | ГТЖ-22М |
| Кинематическая вязкость, мм2/с: | |||||
| при –40°С, не более | не регл. | ||||
| при 50°С, не менее | – | ||||
| при 100°С, не менее | 5,5 | 1,9 | |||
| Температура кипения, °С, не ниже: | |||||
| «сухой» жидкости | |||||
| «увлажненной» жидкости | не регл. | не регл. | |||
| Увеличение объема резины, % | 5–10 | 2–8 | 2–8 | 2–8 | – |
Жидкость БСК выделяет кристаллы при температуре около –20°С, поэтому неприменима при низких температурах. Остальные тормозные жидкости сохраняют работоспособность до –40, –45°С, а ГТЖ до –60°С. При температурах ниже –40°С допускается добавление 18–20 % этилового спирта к жидкостям «Томь» и «Нева». При сохранении способности к работе до –60°С такая смесь имеет низкую температуру кипения и не обеспечивает герметичности уплотнений.
Вообще же качество отечественных тормозных жидкостей недостаточно высокое (не выше класса ДОТ-3), и только «Роса» приближается к современным требованиям международных стандартов (класс ДОТ-4 стандарта FMVSS 116).
Высококачественную продукцию, которая соответствует международным стандартам безопасности (классы ДОТ-4, ДОТ-5, ДОТ-5.1 упомянутого стандарта), на синтетической или полусинтетической основе выпускают наиболее известные фирмы-производители: ВР, Shell, Техасо, Castrol и др. Все синтетические тормозные жидкости (кроме ДОТ-5) полностью совместимы при смешивании. Это позволяет избежать нарушений в работе тормозной системы вследствие ошибок при применении тормозных жидкостей.
Срок службы тормозной жидкости рекомендуется производителем, обычно дается с запасом, и составляет 3–4 года или определяется пробегом. В руководстве по эксплуатации автомобиля смену рекомендуется производить через 1,5–2 года. Однако в любом случае следует после пробега 40–50 тыс. км проверить работоспособность тормозной системы, а после 5 лет эксплуатации или 125 тыс. км пробега заменить гибкие шланги.
Амортизационные жидкости
Амортизационные жидкости служат для смягчения ударных нагрузок, возникающих при движении автомобиля по неровной дороге. На современных автомобилях используются в основном гидравлические телескопические амортизаторы, в которых рабочим телом и является амортизационная жидкость. В основе работы гидравлических амортизаторов лежат свойства жидкостей практически не сжиматься и мгновенно передавать прилагаемые к ним нагрузки по всем направлениям.
Особенностью работы амортизационных жидкостей является широкий температурный диапазон: от –60°С в северных районах до 120–140°С за счет превращения, энергии сжатия в тепловую. По этой причине основным показателем является вязкостно-температурная характеристика амортизационных жидкостей: при высокой вязкости (низкие температуры) они работают жестко, при низкой вязкости (высокие температуры) возможна утечка из амортизатора, где давление достигает 10 МПа.
Амортизационная жидкость должна обладать пологой вязкостно-температурной кривой, достаточно низкой температурой застывания, хорошими смазывающими, противокоррозионными свойствами, обладать высокой физической и термической устойчивостью, быть совместимой с резиновыми уплотнителями. Они также не должны образовывать пены, так как это ухудшает работу амортизатора из-за увеличения сжимаемости. В амортизационные жидкости для обеспечения необходимых эксплуатационных свойств вводят соответствующие присадки.
В настоящее время в основном используются всесезонные амортизационные жидкости марок АЖ-12т, МГП-10 и МГП-12. Их свойства приведены в таблице 20. Амортизационные масла являются смесью минеральных маловязких масел с синтетическими продуктами (обычно с полисилоксанами).
Таблица 20
Свойства основных марок амортизационных жидкостей*
| Показатель | МГП-10 | АЖ-12т | МГП-12 |
| Плотность при 20°С, кг/м3 | – | ||
| Вязкость, мм2/с при температуре, °С | |||
| –40, не более | – | – | |
| –20, не более | – | ||
| 50, не менее | |||
| 100, не менее | 3,6 | 3,6 | 3,9 |
| Температура застывания, °С, не выше | –40 | –52 | –43 |
* Качество АЖ-12т определяется ГОСТ 23008–78, МГП – техническими условиями.
Амортизационная жидкость теряет свои свойства из-за загрязнения продуктами окисления самой жидкости и износа амортизаторов, поэтому необходимы регулярная замена жидкости и ремонт амортизаторов. Это должно производиться на специальном оборудовании в автохозяйствах или СТО.
Из зарубежных амортизационных жидкостей следует в первую очередь указать жидкости, производимые фирмами ВР, Shell, Еsso, SТС.
Охлаждающие жидкости
В процессе работы двигателя многие его узлы испытывают большую тепловую нагрузку и сильно нагреваются. Для нормальной работы двигателя его необходимо охлаждать. Существуют системы воздушного и жидкостного охлаждения, первая значительно менее эффективна и имеет ограниченное применение. Эффективность работы охлаждающей жидкостной системы зависит от качества охлаждающей жидкости.
Одним из основных требований к охлаждающей жидкости являются температурные и вязкостно-температурные свойства: охлаждающая жидкость должна иметь низкую температуру застывания и высокую температуру кипения, легко прокачиваться во всем объеме рабочих температур (от температур окружающего воздуха до 140°С). При этом охлаждающая жидкость должна обладать высокой теплоемкостью и теплотой испарения, не воспламеняться, не вспениваться, не вызывать коррозии, быть стабильной в эксплуатации и хранении, не давать отложений на внутренних поверхностях системы охлаждения.
Многим из этих качеств не удовлетворяет вода: высокая температура кристаллизации и низкая температура кипения, образование накипи, увеличение объема при замерзании (что приводит к разрыву системы охлаждения). Это ограничивает возможность применения воды по температуре окружающего воздуха (не ниже 0°С), вызывает необходимость ее умягчения (очистки от минеральных примесей) или введения специальной присадки («антинакипин»), предупреждающей образование отложений.
Избежать многих недостатков, свойственных воде, позволяет использование специальных низкозамерзающих охлаждающих жидкостей – антифризов. Антифризы представляют из себя смеси гликолей (многоатомных спиртов) с водой. Наиболее распространены этиленгликолевые смеси. Этиленгликоль – двухатомный спирт (СН2ОН – СН2ОН) – жидкость с температурой кристаллизации около –12°С и температурой кипения 197°С. Однако при образовании водно-гликолевых смесей температуры кристаллизации и кипения сложным образом зависят от состава смеси. Если температура кипения понижается достаточно плавно, то при понижении содержания этиленгликоля со 100 до 67% температура кристаллизации понижается до –75°С, а при дальнейшем разбавлении она повышается вновь. Важно при этом, что при кристаллизации антифризов образуется рыхлая масса из мелких кристаллов воды в этиленгликоле. Это не препятствует запуску двигателя, так как антифриз не теряет подвижности и может прокачиваться через охлаждающую систему. К тому же такая смесь не увеличивает объема при кристаллизации.
Однако и антифризы на основе этиленгликоля имеют существенные недостатки: низкая теплоемкость и теплопроводность, высокая коррозионная активность, токсичность.
В настоящее время выпускаются охлаждающие жидкости «Тосол» марок А (концентрат), А-40 и А-65, жидкости «Лена» марок А (концентрат), А-40 и А-65 и жидкость ОЖГ-25ПГ. Их основные характеристики приведены в табл.21 (по ранее действующим стандартам жидкости «Тосол» имели марки АМ, А-40 и А-65М соответственно, а «Лена» ОЖ-К, ОЖ-40 и ОЖ-65).
Концентраты в качестве рабочих жидкостей не применяются и предназначены для получения товарных жидкостей марок 65 и 40 путем разбавления их водой. Концентраты содержат около 96% этиленгликоля, 3% воды и до 6–7% присадок (сверх 100%). Присадки – антикоррозионные, противопенные. Зависимость температуры начала кристаллизации от содержания этиленгликоля отражены в таблицах 21, 22.
Таблица 21
Свойства низкозамерзающих охлаждающих жидкостей (антифризов)
| Показатель | «Тосол» | «Лена» | ОЖ-25 | ||||
| А | А-40 | А-65 | А | А-40 | А-65 | ПГ | |
| Цвет | голубой* | Зеленый возможна опалесценция | Желто-зеленый | ||||
| Температура начала кристаллизации, °С, не выше | – | –40 | –65 | – | –40 | –65 | –25 |
| Плотность при 20°С, кг/м3 | 1075-1085 | 1085-1100 | 1120-1150 | 1075-1085 | 1085-1100 | 1040-1055 | |
| Температура кипения, °С, не менее |
* «Тосол» А-65 может быть окрашен также в красный цвет.
Таблица 22
§
| Концентрация этиленгликоля, % | Плотность, г/см2 | Температура замерзания, °С |
| 26,4 | 1,0340 | –10 |
| 29,6 | 1,0410 | –14 |
| 34,2 | 1,0480 | –18 |
| 38,4 | 1,0533 | –22 |
| 42,2 | 1,0586 | –26 |
| 45,6 | 1,0627 | –30 |
| 48,2 | 1,0663 | –34 |
| 51,0 | 1,0696 | –38 |
| 53,6 | 1,0726 | –42 |
| 55,6 | 1,0753 | –46 |
| 58,0 | 1,0780 | –50 |
| 60,2 | 1,0803 | –54 |
| 62,2 | 1,0823 | –58 |
| 64,0 | 1,0843 | –62 |
| 64,8 | 1,0850 | –64 |
| 65,3 | 1,0855 | –65 |
| 66,0 | 1,0863 | –67 |
| 68,5 | 1,0888 | –66 |
| 70,8 | 1,0910 | –62 |
| 73,3 | 1,0937 | –58 |
| 75,8 | 1,0960 | –54 |
| 78,4 | 1,0983 | –50 |
| 81,2 | 1,1007 | –46 |
| 83,9 | 1,1033 | –42 |
| 86,9 | 1,1054 | –38 |
| 90,0 | 1,1077 | –34 |
| 93,0 | 1,1096 | –30 |
| 95,0 | 1,1105 | –26 |
| 96,4 | 1,1110 | –22 |
| 97,0 | 1,1116 | –20 |
Срок службы жидкости «Тосол» А-40 установлен 3 года или 60 тыс. км пробега. При малых годовых пробегах нецелесообразно использовать старую заправку охлаждающей жидкости, так как начинается коррозия внутренних поверхностей охлаждающей системы.
В процессе эксплуатации антифриз изменяет свои свойства: увеличивается склонность к пенообразованию, увеличивается коррозионная активность, агрессивность при воздействии на резину. Качество антифриза можно контролировать по его плотности и добавлять до необходимой плотности воду или концентрат. Это делается с помощью специального стеклянного прибора – денсиметра, имеющего точно такое же устройство, как прибор для определения жирности молока (лактомер) или содержания этилового спирта (спиртомер). В денсиметре шкала двойная и показывает одновременно плотность охлаждающей смеси и температуру замерзания. Если набрать в стеклянный мерный цилиндр 100 мл охлаждающей жидкости и погрузить в нее денсиметр, то по шкале можно определить эти показатели, а затем установить объем воды (чаще) или концентрата, добавленных до необходимых величин плотности и температуры кристаллизации. Далее соответственно рассчитать, сколько воды (или концентрата) надо добавить к антифризу, работающему во всем объеме охлаждающей системы автомобиля. Охлаждающая жидкость «Лена» имеет близкие к «Тосолу» свойства, однако менее корродирует металлы.
Охлаждающие жидкости зарубежного производства обладают более высокими эксплуатационными качествами, чем российские (особенно с учетом большого количества фальсифицированной продукции, поступающей на отечественный рынок). Это касается и коррозионной активности, и срока службы зарубежных антифризов, и обеспечивается химической чистотой этиленгликоля и качеством присадок. Высокими качествами отличаются антифризы, производимые ВР, Техасо, Unosal, SСТ и сертифицированные к применению основными автомобильными фирмами. Обычно антифризы зарубежного производства продаются в виде концентратов, и следует придерживаться рекомендаций по их разбавлению водой (указаны интервалы рабочих концентраций этиленгликоля) и периодичности замены.
Срок службы антифриза можно продлить с помощью специальных средств, которые восстанавливают эксплуатационные свойства антифриза. Существуют также добавки, устраняющие протечки системы охлаждения, снижающие коррозию, образование накипи.
Следует уточнить вопросы терминологии. Первоначально под антифризом понимали жидкость с низкой температурой замерзания, которую использовали в охлаждающей системе автомобилей. Одна из таких жидкостей получила техническое название «Тосол». Затем тосолами стали называть просто охлаждающие жидкости, а антифризами – жидкости с улучшенными эксплуатационными свойствами (или концентраты) импортного производства. В современной технической литературе и рекламе термины «тосол» и «антифриз» чаще всего употребляются именно в таком смысле.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Российские Вооруженные силы находятся сегодня на этапе масштабных преобразований. Необходимость и основные направления преобразований диктуются целым рядом факторов, в том числе нарушением сложившейся в мире системы стратегической стабильности, изменением характера военных угроз, новыми тенденциями в развитии средств и способов вооруженной борьбы.
Вооружение и техника (ВТ) составляют материальную основу Вооруженных сил (ВС) Российской Федерации (РФ).
ВАТ является, наиболее массовым видом техники в ВС РФ и основным средством подвижности и маневренности войск во всех видах ВС, родах войск, службах и специальных войсках. Она используется в качестве базовых шасси для обеспечения подвижности и функционирования систем ВВТ, для буксировки артиллерийских и других специальных прицепных систем, для хранения и подвоза запасов материальных средств, для перевозки личного состава, эвакуации раненых и больных, для обеспечения повседневной жизнедеятельности войск, существенно влияя, тем самым, на их боевую готовность и боеспособность.
Необходимость поддержания высокого уровня работоспособности требует, чтобы большая часть отказов и неисправностей была предупреждена, то есть работоспособность изделия была восстановлена до наступления отказа или неисправности. Только хорошее знание устройства автомобилей и условий эксплуатации, умение их оценивать, формировать и поддерживать на требуемом уровне позволит поддержать высокую боевую готовность подразделений и сохранность ВВТ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Антонов С. Л., Трофимов В.А. и др. Автомобили УРАЛ моделей- 4320- 01,- 5557 устройство и техническое обслуживание- М.: транспорт, 1994 .
2. МО; Главное автомобильное управление. Автомобили УРАЛ- 375Д, УРАЛ- 4320 и их модификации: Инструкция по техническому обслуживанию- М.: Воениздат, 1983 .
3. Шестопалов С.К. Устройство, техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей: Учебник для среднего профессионального образования- М.: Изд. Центр «Академия», 2008.
4. Васильченков В.Ф. и др. Военные автомобили. Конструкция и расчет: учебник для ВВУЗов. – Рязань, 1997.
5. Антонов А.С. Армейские автомобили. Теория: учебник для ВВУЗов. – М., 1970.
6. Кузнецов Е.С., Болдин А.П. и др. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов. 4- е изд., переработанное и дополненное- М.: Наука, 2004 .
7. В.С. Малкин. Техническая эксплуатация автомобилей: Теоретические и практические аспекты: учебное пособие – М.: Изд. Центр «Академия», 2009.
8. В.К. Вахламов. Автомобили эксплуатационные свойства: учебник для вузов.2-е издание.- М.: Изд. центр «Академия», 2006.
9. В.А. Стуканов. Основы теории автомобильных двигателей и автомобиля: учебное пособие. – М.: ИД «ФОРУМ», 2007.
10. Авдонькин Ф.Н. Теоретические основы технической эксплуатации автомобилей: учебное пособие. – М.: Транспорт, 1985.
11. Малкин В.С., Булгаков Ю.С. Основы эксплуатации и ремонта автомобилей: Высшее образование- Ростов н/Д: Феникс, 2007 .
12. Беднарский В.В. и др. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Учебник для среднего профессионального образования- Ростов н/Д: Феникс, 2007 .
13. Туревский И.С. Техническое обслуживание автомобилей: Книга 2. Организация хранения, технического обслуживания и ремонта автомобильного транспорта: Учебное пособие среднего профессионального образования- М.: ФОРУМ, 2005 .
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
РАЗДЕЛ I Общее устройство автомобиля 4
Глава 1 Технические характеристики основных образцов военной автомобильной техники 4
1.1 Общие положения 4
1.2 Общее устройство автомобиля многоцелевого назначения 7
Глава 2 Устройство двигателя внутреннего сгорания 8
2.1 Кривошипно-шатунный механизм 8
2.2 Газораспределительный механизм 12
2.3 Система смазки 15
2.4 Система питания 20
2.5 Система облегчения пуска холодного двигателя 29
2.6 Система выпуска газов и эжекция 34
2.7 Система питания карбюраторного двигателя 36
2.8 Система охлаждения 45
2.9 Подвеска силового агрегата 52
Глава 3 Электрооборудование автомобильной техники 52
3.1 Аккумуляторная батарея 52
3.2 Особенности конструкции необслуживаемых батарей 56
3.3 Генераторы переменного тока 58
3.4 Устройство системы электрического пуска Урал-4320.31 63
3.5 Контактная система зажигания 67
3.6 Контактно-транзисторная система зажигания 74
3.7 Бесконтактная система зажигания 77
Глава 4 Шасси автомобилей 82
4.1 Трансмиссия автомобилей 82
4.2 Ходовая часть 121
4.3 Рулевое управление 135
4.4 Тормозное управление автомобиля Урал-4320.31 154
Глава 5 Кузов автомобиля Урал-4320.31 200
5.1 Кабина 201
5.2 Платформа 208
Глава 6 Дополнительное оборудование Урал-4320.31 209
6.1 Лебедка 209
6.2 Держатель запасного колеса 215
6.3 Конструкция СРДВШ 216
6.4 Тягово-сцепное устройство автомобиля 219
6.5 Система герметизации агрегатов автомобиля 220
РАЗДЕЛ II Автомобильные эксплуатационные материалы 221
Глава 1 Автомобильные бензины 221
1.1 Детонационные свойства бензинов 221
1.2 Фракционный состав и испаряемость бензинов 223
1.3 Коррозионные свойства бензинов 225
1.4 Токсичность бензинов и продуктов их сгорания 227
1.5 Присадки к бензинам 229
Глава 2 Дизельное топливо. Дизелизация автомобильного транспорта 230
2.1 Общие положения 230
2.2 Свойства, влияющие на подачу топлива и образование рабочей смеси 230
2.3 Воспламеняемость дизельного топлива 232
2.4 Коррозионные свойства дизельного топлива 233
2.5 Пожароопасные свойства и токсичность дизельного топлива и продукты его
сгорания 235
2.6 Ассортимент дизельных топлив 237
Глава 3 Моторные масла 238
3.1 Условия работы масла в двигателях 238
3.2 Эксплуатационные свойства моторных масел 238
3.3 Присадки к моторным маслам 242
3.4 Классификация и ассортимент масел отечественного и зарубежного производства для автомобильных двигателей 243
3.5 Срок службы моторных масел 248
3.6 Синтетические моторные масла 248
Глава 4 Трансмиссионные масла 249
4.1 Условия работы и основные эксплуатационные свойства трансмиссионных масел 249
4.2 Классификация и ассортимент трансмиссионных масел 251
4.3 Срок службы трансмиссионных масел 253
Глава 5 Пластичные смазки 253
5.1 Общие положения 253
5.2 Ассортимент пластичных смазок 255
Глава 6 Специальные жидкости 256
6.1 Общие сведения 256
6.2 Тормозные жидкости 256
6.3 Амортизационные жидкости 258
6.4 Охлаждающие жидкости 259
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 263
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 264
Система выпуска газов урал-4320-31
Диски грузовыеСекретки, Болты колесныеКолпаки декоративные
Блоки цилиндров
ФаркопыЗапчасти для легковых прицеповАренда прицеповДополнительное оснащение прицепов
Масло для мототехникиФильтры автомобильныеАвтохимия, АвтокосметикаОхлаждающая жидкостьСмазкаКраска и принадлежности
АвтолампыАвтомобильный ксенонФары передние штатныеФары дополнительныеФонари задние штатныеФонари дополнительныеУказатели поворотаСтекла фарКатафоты
Тюнинг, OFF-RoadАвтозеркалаАвтокресла детскиеБагажники автомобильныеКоврики автомобильныеЧехлы автомобильныеЩетки стеклоочистителяТехническая литература
Акустика, СабвуферыПодиумы, Короба, ПолкиУсилители автомобильныеАнтенны автомобильныеАвтосигнализации, ЗамкиКомплектующие
Ручной инструментСиловая техникаСтанки и комплектующиеОборудование для автосервисовСварочное оборудованиеБензиновый инструментПневматический инструментСадовый инструментСредства защиты
ХомутыТакелажМикрокрепежКрепеж пластиковыйКрепеж строительныйФурнитура дверная, мебельная
ПневматикаМанометры, Термометры
Рыболовные снастиОхотничьи принадлежностиМангалы и БарбекюПневмо оружие, АрбалетыТовары для бани
Самокаты, Снегокаты, СанкиЭлектротранспортЗапчасти и велоаксессуары
Мотоодежда, Аксессуары
Лампы, СветильникиМикроэлектроника
Игрушки, Подарки
