Введение 4
Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ 9
1.1 Природно-климатические условия регионов низких температур 9
1.2 Эксплуатация автомобилей в зимних климатических условиях 17
1.3 Влияние низких температур на работоспособность агрегатов, систем и
узлов автомобиля 28
Выводы по главе 1 35
Глава 2. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ТЕПЛОВОЙ ПОДГОТОВКИ ДИФФЕРЕНЦИАЛА И ВЕДУЩИХ МОСТОВ 36
2.1 Дифференциал 36
2.2 Ведущие мосты 43
2.3 Особенности конструкции дифференциала и его эксплуатационные
свойства при низких температурах 50
Выводы по главе 2 56
Глава 3. МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДИФФЕРЕНЦИАЛА В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ 57
3.1 Сохранения тепла в двигателе при низких температурах 57
3.2 Анализ существующих способов и средств подготовки двигателей и
агрегатов трансмиссии автомобильной техники к пуску при низких температурах 66
3.2.1 Инфракрасный газовый обогрев 69
3.2.2 Приборы электрообогрева 71
3.2.3 Индивидуальные подогреватели 74
3.2.4 Маслообогрев 75
3.2.5 Пусковые жидкости 76
3.3 Тепловая подготовка и поддержания теплового режима коробки
перемены передач (КПП) и редукторов ведущих мостов 77
Выводы по главе 3 81
Глава 4. АЛГОРИТМ ВЫБОРА КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
МЕЖКОЛЕСНОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛА В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ 82
4.1. Выбор типа дифференциала при низких температурах 82
Выводы по главе 4 88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 90
В настоящее время в мире наблюдается устойчивая тенденция использования в автомобилях самоблокирующихся дифференциальных механизмов, разнообразие и назначение которых позволяет значительно улучшать эксплуатационные свойства транспортных средств.
Применение автомобильных межколёсных дифференциалов, вызвано необходимостью качения колес без скольжения на закруглениях дороги и неровной поверхности, при различии радиусов качения шин, предотвращением появления в трансмиссии циркулирующей мощности. Это повышает устойчивость и управляемость автомобилей и уменьшает износ шин и ходовой части транспортных средств. При этом с увеличением скоростей движения современных автомобилей, особенно легковых, большая разница между скоростями колес может привести к заносу и опрокидыванию, тем самым, уменьшая устойчивость и управляемость.
Движение в условиях, в которых возможно появление большой разницы между сцеплением ведущих колес, также ограничивает применение обычного дифференциала, позволяющего использовать только часть этого сцепления, значительно ухудшает проходимость автомобиля, и отдает преимущество «жесткой оси». Разрешить противоречия позволяет отключение дифференциала - его блокировка, способ осуществления и степень которой во многом определяют взаимосвязанное изменение эксплуатационных показателей транспортных средств, а именно проходимости, устойчивости, управляемости
Основными направлениями экономического и социального развития России предусматривается осуществить комплекс мероприятий на обеспечение эффективного вовлечения в хозяйственный оборот топливно- энергетических и минерально-сырьевых ресурсов восточных и северных регионов страны. Решение этих мероприятий требует привлечение огромного количества техники, которая должна работать в специфических природно - климатических, рельефно-дорожных, почвенных и других условиях эксплуатации в соответствии с установленными заводами -изготовителями параметрами применения этой техники. Суровые природно-климатические условия районов холодного климата предъявляют повышенные требования к автотранспорту, эксплуатируемому в этом регионе. Это объясняется высокой маневренностью автомобильного транспорта, незначительными первоначальными капитальными вложениями на его применение. Недоучет специфики условий Севера приносит народному хозяйству огромный ущерб. Большая доля потерь в условиях Севера вызвана несоответствием используемой техники и эксплуатационных материалов требованиям эксплуатации.
Достоверная информация о надежности автомобилей в реальных условиях эксплуатации, результаты стендовых, лабораторно-дорожных и полигонных испытаний, являются исходным материалом для многих научно - исследовательских, конструкторских и производственных организаций, занимающихся проблемой повышения работоспособности техники для районов Севера. Проблема обеспечения надежности различных видов техники в суровых климатических условиях в достаточной степени не решена. Все еще продолжают иметь место случаи отказов и разрушения деталей и узлов машин, обусловленные низкими климатическими температурами.
Проблема повышения надежности техники, эксплуатируемой в экстремальных условиях Крайнего Севера, сложилась в самостоятельное научное направление, опирающееся на положения современных теорий надежности, вероятности, математической статистики, механики разрушения и технологий создания и восстановления деталей машин, а также методов планирования восстановления работоспособности.
Эксплуатация автомобилей в районах с суровым климатом связана с интенсивным охлаждением механизмов, агрегатов и имеет ряд особенностей. Производительность автомобилей в зимний период снижается. Низкие температуры воздуха и связанное с ними охлаждение агрегатов, затрудняют пуск двигателей, уменьшают надежность автомобилей, ухудшают экономичность, увеличивают расход топлива, усложняют обслуживание автомобилей и их вождение.
Надежность и долговечность техники зависят от качества применяемого топлива. Низкокачественное дизельное топливо может стать причиной преждевременного износа и выхода из строя топливного насоса и форсунок, снижения подачи топлива, изменения момента начала подачи в сторону запаздывания, ухудшения качества распыления топлива.
При эксплуатации в условиях низких температур происходит существенное изменение свойств применяемых горюче-смазочных материалов, теплового режима работы двигателя, агрегатов и систем автомобиля. В результате работоспособность транспортных машин снижается в 1,3—2,5 раза, выработка на 20-30%, суммарные простои увеличиваются на 30-50% и как следствие возрастает себестоимость перевозок.
Исследования по повышению надёжности автотранспортных машин в условиях низких температур являются актуальными для отраслей народного хозяйства северных регионов. Это отражено в ряде целевых программ, связанных с расширением производства, добычи и переработки полезных ископаемых на Севере и повышением надёжности техники, предназначенной для работы в условиях низких климатических температур.
Целью исследования является разработка мероприятий эксплуатационных свойств автомобильного дифференциала при эксплуатации в зимних условиях.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- определить наиболее важные природно-климатические факторы и установить степень их влияния на детали, узлы и системы, лимитирующие надежность основных систем автомобиля КАМАЗ в условиях низких температур;
- выявить системы, узлы и детали, лимитирующие надежность автомобиля КамАЗ в условиях холодного климата;
- разработать организационно-технические мероприятия по повышению надежности автомобилей КАМАЗ при эксплуатации в условиях низких климатических температур.
Объектом исследования является изменение эксплуатационных свойств автомобильного дифференциала при эксплуатации в зимних условиях.
Предмет исследования - процессы повышения надежности автомобилей КАМАЗ.
Научная новизна магистерской диссертации заключается выборе алгоритма эксплуатации дифференциала при эксплуатации в зимних условиях.
Практическая значимость работы заключается в разработке организационно-технических мероприятий, направленных на повышение надежности эксплуатационных свойств дифференциала при эксплуатации в зимних условиях.
Магистерская диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений.
В первой главе магистерской диссертации выполнен анализ природноклиматических условий регионов низких температур, рассмотрена эксплуатация автомобилей в зимних условиях и влияние низких температур на работоспособность агрегатов, систем и узлов автомобиля.
Во второй главе было рассмотрено основные понятия дифференциала и ведущего моста, так же было изучено конструкции дифференциала и его эксплуатационные свойства при низких температурах.
В третьей главе был рассмотрен анализ существующих способов и средств подготовки двигателей и агрегатов трансмиссии автомобильной техники к пуску при низких температурах.
В четвертой главе разработаны организационно -технические мероприятия по выбору конструктивных параметров межколесного дифференциала в эксплуатации зимних условиях.
По каждой из глав имеются выводы, а также приводится общее заключение по итогам работы.
В результате проведенного исследования в области эксплуатационных свойств автомобильного дифференциала при эксплуатации в зимних условиях сделаны следующие выводы:
1. Климатические условия северных регионов - это особые условия, существенно отличающиеся от условий Центральных районов. Они должны учитываться при формировании обязательных технических требований к ТС.
2. Условия северной строительно-климатической зоны характеризуются наиболее сложными природно-климатическими показателями, они имеют разнообразный характер.
3. Дифференциал - механизм трансмиссии автомобиля, распределяющий подводимый к нему крутящий момент между выходными валами и обеспечивающий их вращение с разными угловыми скоростями.
4. Для уменьшения нагрузки на заднюю ось применяют два ведущих моста: средний (промежуточный) и задний. На грузовых автомобилях с тремя осями устанавливают межосевой дифференциал.
5. Блокировки дифференциалов позволяют значительно повысить проходимость автомобиля по скользкой или грязной дороге. Наличие межколесной блокировки позволяет двигаться в условиях, когда ведущие колеса с разных сторон автомобиля находятся на покрытиях с различным коэффициентом сцепления, что вызывает их пробуксовку.
6. Свойства дифференциалов повышенного трения не являются однозначно положительными, и это влияет на решение о целесообразности их включения в комплекс узлов распределения мощности.
7. В результате анализов установлено значительное разнообразие средств метода тепловой подготовки дифференциала.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
