3

Вступ

Програма вивчення нормативної навчальної дисципліни складена з урахуванням

вимог освітньо-професійної програми підготовки бакалаврів напряму

6.070106 – Автомобільний транспорт

Предметом вивчення навчальної дисципліни «Автомобілі» частина 1 є вивчення

основ конструкції автомобіля та принцип дії основних вузлів та агрегатів.

Міждисциплінарні зв'язки: вивчення дисципліни «Автомобілі» базується на

знаннях, отриманих під час опанування дисциплін «Загальна фізика», «Вища

математика», «Теоретична механіка», «Опір матеріалів», «Теорія машин та механізмів,

«Деталі машин» та інші . Набуті теоретичні знання та практичні навички з дисципліни

«Автомобілі» необхідні для вивчення дисциплін «Технічна експлуатація

автомобіля», «Ремонт автомобілів», «Автомобільні двигуни» тощо.

Програма навчальної дисципліни складається з таких змістових модулів:

Змістовий модуль 1. Загальні відомості. Будова та принцип дії двигуна

внутрішнього згорання. Кривошипно-шатунний та газорозподільний механізм двигуна

внутрішнього згорання. Система мащення та охолодження.

Змістовний модуль 2. Трансмісія автомобіля. Коробка передач. Карданна

передача. Головна передача, диференціал.

Змістовий модуль 3. Теорія кочення еластичного колеса. Тягово-швидкісні

властивості автомобіля

Змістовий модуль 4. Прохідність, стійкість маневреність автомобіля. Гальмівні

властивості автомобіля. Плавність руху автомобіля

Змістовий модуль 5. Розрахунок основних вузлів та агрегатів автомобіля.

1. Метата задачі дисципліни

Мета викладання дисципліни - надання студентам знань з курсу «Автомобілі»

необхідних для наступного вивчення спеціальних дисциплін та подальшої діяльності

бакалавра та інженера на підприємстві автомобільного транспорту чи в інших

установах та підприємствах, пов'язаних з автомобільним транспортом.

Суть дисципліни – вивчення будови, законів руху, робочих процесів та

взаємозв'язок експлуатаційних властивостей автотранспортних засобів з їх технічними

характеристиками та конструктивними параметрами.

Задачі дисципліни - на основі знань конструкції та експлуатаційних

властивостей автотранспортних засобів вивчити вимоги, що висуваються до

автомобілів, оцінні показники, методи розрахунку вузлів автомобілів.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен знати:

– стан та тенденції розвитку автомобільної промисловості і автомобільного

транспорту в Україні та за кордоном;

– класифікацію рухомого складу автомобільного транспорту;

– конструкції та принципи роботи механізмів та систем автотранспортних

засобів;

– показники експлуатаційних властивостей та методи їх оцінки, шляхи їх

поліпшення та експлуатаційної підтримки;

– методи аналітичного автомобілів;

– методи випробувань автомобілів;

4

– робочі процеси механізмів та систем автомобілів;

– основи розрахунку деталей та вузлів автомобіля на міцність та довговічність;

– способи визначення навантажень в механізмах автомобілів в різних екс-

плуатаційних умовах.

На основі набутих знань студент повинен вміти:

– самостійно освоювати нові конструкції автотранспортних засобів та їх

механізмів, критично оцінювати їх технічний рівень;

– аналізувати експлуатаційні властивості автомобілів з метою правильного їх

використання в практичній діяльності;

– визначити сили, що діють на автомобіль;

– побудувати динамічні характеристики автомобіля;

– організовувати випробування автотранспортних засобів і оцінювати їх

результати;

– аналізувати конструкції й визначати навантаження, які діють на деталі

механізмів автотранспортних засобів;

– проектувати окремі вузли автомобілів;

– аналізувати і оцінювати автомобілі, їх механізми і системи;

– визначати навантаження, що діють на деталі різних механізмів;

– розраховувати деталі на міцність при повних даних умовах навантаження.

Вивчення дисципліни “Автомобілі” повинно базуватися на найновіших

конструкціях вітчизняних і зарубіжних спеціалізованих автомобілів, на знаннях,

отриманих при вивченні загальноосвітніх та загальнотехнічних дисциплін.

2 Інформаційний обсяг навчальної дисципліни

Змістовий модуль 1. Загальні відомості. Будова та принцип дії двигуна

внутрішнього згорання. Кривошипно-шатунний та газорозподільний механізм

двигуна внутрішнього згорання. Система мащення та охолодження.

Тема 1. Вступ до курсу

Рухомий склад автомобільного транспорту. Загальна будова. Класифікація автомобілів. Основні частини автомобіля.

Тема2. Двигун внутрішнього згорання.

Двигун і його призначення. Типи. Робочі процеси. Класифікація двигунів. Робочий цикл чотирьохтактних двигунів різних типів.

Тема 3. Механізми двигуна внутрішнього згорання.

Кривошипно-шатунний механізм та механізм газорозподілу. Призначення КШМ та ГРМ, його кінематика. Деталі КШМ та ГРМ, їх призначення будова та принцип дії.

Тема 4. Система мащення.

Система мащення. Різновиди і способи мащення деталей двигуна. Призначення та принцип дії вентиляції картерних газів.

5

Тема 5 Система охолодження.

Система охолодження. Загальна схема системи охолодження різних типів двигунів.

Тема 6. Система живлення карбюраторного двигуна.

Система живлення карбюраторного двигуна. Загальна схема системи живлення різних двигунів. Будова та принцип дії. Процеси утворення горючої суміші. Деталі системи живлення карбюраторних двигунів. Різні системи живлення карбюравторних двигунів.

Системи живлення двигунів інжекторних, дизельних та від газобалонних

пристроїв. Електрообладнання автомобіля. Джерела струму та споживачі

електричної енергії.

Тема 7. Система живлення інжекторного двигуна.

Система живлення інжекторного двигуна. Будова та принцип дії. Деталі системи живлення інжекторних двигунів. Різні системи живлення інжекторних двигунів.

Тема 8. Система живлення дизельного двигуна.

Система живлення дизельного двигуна. Будова та принцип дії. Особливості конструкції сучасних дизельних двигунів.

Тема 9. Система живлення від газобалонного пристрою.

Система живлення від газобалонного пристрою. Загальна схема системи живлення від газобалонного пристрою. Будова та принцип дії. Особливості конструкції сучасних двигунів від газобалонного пристрою.

Тема10. Електрообладнання автомобіля.

Електрообладнання автомобіля. Джерела струму. Призначення будова та принцип

дії генератора, акумуляторної батареї, реле-регулятора.

Тема 11. Електрообладнання автомобіля.

Споживачі електричної енергії. Типи систем запалювання, будова та принцип дії

різних систем. Будова та принцип дії стартера. Освітлення, сигналізація, та контрольно-

вимірювальні прилади.

Змістовний модуль 2. Трансмісія автомобіля. Коробка передач. Карданна

передача. Головна передача, диференціал.

Тема 12. Трансмісія автомобіля. Зчеплення.

Трансмісія автомобіля. Зчеплення. Призначення трансмісії, її вузли, агрегати,

механізми. Класифікація, компоновка, види трансмісій. Призначення зчеплення,

конструктивні особливості зчеплення за принципом дії.

6

Тема 13. Коробка передач.

Призначення та класифікація ступінчастих та безступінчастих коробок

передач, способи керування коробкою передач. Основні відомості про будову і дію

гідротрансформатора.

Тема 14. Роздавальні коробки передач.

Роздавальна коробка. Особливості конструкції роздавальних коробок передач

симетричні і несиметричні. Додаткові коробки передач.

Тема 15. Карданна передача.

Карданна передача. Будова і робота валів і шарнірів (кулькових, кулачкових та

дискових). Класифікація шарнірних з’єднань.

Тема 16. Головна передача. Диференціал.

Головна передача. Диференціал. Класифікація головних передач. Будова

одинарної, подвійної, двоступінчастої передачі. Призначення і робота міжколесного

диференціалу. Порівняльна характеристика симетричних і несиметричних

диференціалів. Класифікація та призначення півосей.

Несуча система, ходова частина. Підвіска автомобіля, колеса, шини. Рульове

керування. Гальмівна система.

Тема 17. Несуча система автомобіля.

Несуча система автомобіля. Призначення, будова й умови роботи

автомобільної рами. Класифікація рам. Несучий кузов легкового автомобіля. Типи

кузовів.

Тема 18. Ходова частина автомобіля.

Ходова частина автомобіля. Призначення, будова і основні елементи ходової

частини автомобіля.

Тема 19. Підвіска автомобіля.

Підвіска автомобіля. Колеса. Шини. Призначення, принцип дії та будова

підвіски автомобіля. Типи підвісок. Класифікація пружних елементів та їхня

порівняльна характеристика. Призначення та класифікація коліс. Основні типи шин,

їхня порівняльна оцінка.

Тема 20. Рульове керування.

Рульове керування. Призначення рульового управління, схеми повороту

автомобілів. Складові частини рульового управління. Класифікація рульових

механізмів та приводів. Будова рульових трапецій. Підсилювачі рульового управління.

Кути встановлення керованих коліс.

Тема 21. Гальмівна система.

Гальмівна система. Класифікація гальмівних систем за призначенням.

Складові частини гальмової системи. Схема дії і будова колодкових гальмових

механізмів. Гідровакуумні підсилювачі в гальмовому приводі. Механічний,

гідравлічний та пневматичний гальмові приводи. Регулятор гальмових сил.

7

Змістовий модуль 3. Теорія кочення еластичного колеса. Тягово-швидкісні

властивості автомобіля

Тема 1. Вступ до курсу

Теорія кочення еластичного колеса. Загальні відомості про колесо. Кочення

колеса у веденому режимі. Кочення в ведучому режимі. Режими кочення колеса.

Швидкісні втрати при коченні колеса

Тема 2. Зовнішні сили, що діють на автомобіль.

Аеродинамічний опір автомобіля та автопоїзда. Сила опору підйому. Сила опору

розгону. Розподіл і перерозподіл вертикальних реакцій на осях.

Тема 3. Динаміка автомобіля.

Зовнішня швидкісна характеристика двигуна (ЗШХ). Дотичні реакції на колесах.

Рівняння руху автомобіля.

Тема 4. Динамічний паспорт автомобіля.

Розрахунки прискорення автомобіля. Розрахунки шляху й часу розгону

автомобіля до заданої швидкості. Баланс потужностей автомобіля.

Тема 5 Тягово-швидкісні властивості автомобіля з гідродинамічною

трансмісією

Автоматизація керування автомобілем. Характеристики гідропередачі. Спільна

робота двигуна та гідропередачі. Розрахунок тягової сили при встановленому русі

автомобіля з гідропередачею. Способи покращення трансформаційних та енергетичних

властивостей гідропередач. Динамічна характеристика автомобіля з гідропередачею.

Тема 6. Паливна економічність автомобіля.

Паливно-економічна характеристика. Оцінка паливної економічності. Рух з

постійною швидкістю. Рух із прискоренням. Гальмування двигуном. Витрата палива на

холостому ходу. Розрахунок витрати палива автомобіля з гідропередачею.

Тема 7. Конструктивні фактори, що впливають на паливну економічність.

Вибір двигуна. Вибір передаточного числа головної передачі. Вибір

передаточного числа першої передачі. Вибір передаточних чисел коробки передач.

Вибір передаточних чисел у додатковій (роздавальної) коробці. Економічна передача

Тема 8. Тяговий розрахунок.

Вихідні дані для розрахунків. Вагова характеристика автомобіля. Попередній

вибір шин. Оцінка ККД трансмісії прототипу.

Тема 9. Визначення необхідної потужності двигуна.

Потужність двигуна по максимальній швидкості автомобіля. Потужність

двигуна по динамічному факторі на вищій передачі. Потужність двигуна вантажних

автомобілів.

Тема10. Розрахунок трансмісії.

Розрахунок головної передачі. Розрахунок першої передачі. Визначення

передаточних чисел КП.

8

Змістовий модуль 4. Прохідність, стійкість маневреність автомобіля.

Гальмівні властивості автомобіля. Плавність руху автомобіля

Тема 11. Прохідність автомобіля

Профільна прохідність. Загальні вимоги. Подолання ескарпу з місця веденим

колесом. Подолання ескарпу з місця ведучим колесом. Подолання ескарпу з місця

повнопривідним автомобілем. Динамічне подолання ескарпу.

Тема 12. Опорна прохідність.

Вплив диференціалів на прохідність. Симетричний диференціал. Диференціал

підвищеного тертя. Примусове блокування диференціалів. Паразитна потужність у

заблокованому мосту. Паразитна потужність у трансмісії із заблокованим

диференціалом у роздавальній коробці.

Тема 13. Гальмування автомобіля.

Нормативи. Гальмовий режим еластичного колеса. Гальмування (загальна

схема). Гальмування юзом.

Тема 14. Основні показники процесу гальмування автомобіля та

багатоланкового автопоїзда.

Гальмова діаграма. Час гальмування. Гальмовий шлях. Гальмові сили, моменти,

тиск у контурі. Шляхи підвищення стійкості автопоїзда при гальмуванні.

Тема 15. Стійкість автомобіля.

Перекидання автомобіля на підйомі. Рух автомобіля на поперечних схилах.

Ковзання зі схилу. Перекидання на схилі. Крен кузова. Поперечна стійкість автопоїзда

та автомобіля-цистерни.

Тема 16. Стійкість автомобіля та автопоїзда проти заносу й перекидання.

Занос усіх коліс. Перекидання на повороті без урахування крену. Перекидання

на повороті з урахуванням крену.

Тема 17. Занос однієї осі автомобіля.

Занос причепа автопоїзда. Нормальні реакції по осях. Дотичні реакції. Запас

бічної реакції коліс і осей. Бічна сила. Запас осі проти заносу.

Тема 18. Керованість автомобіля.

Загальні відомості. Рульова трапеція. Динаміка автомобіля на еластичних

колесах. Силове відведення шини. Кінематичне відведення шини. Кінематичне

відведення осі.

Тема 19. Поворот автомобіля на еластичних колесах.

Комплексна оцінка керованості автомобіля. Коефіцієнт недостатньої

поворотності. Коефіцієнт запасу керованості. Статична чутливість автомобіля до

керування. Динаміка повороту автомобіля на еластичних колесах. Автоколивання

керованих коліс навколо шворня.

Тема 20. Маневреність автомобіля.

Оціночні показники. Кінематика руху автопоїзда. Графічний метод побудови

траєкторії руху автопоїзда. Особливості експериментального та розрахункового

визначення показників маневреності. Вплив конструктивних та експлуатаційних

факторів на маневреність автомобіля та багатоланкового автопоїзда.

9

Тема 21. Плавність руху автомобіля

Нормативи. Вільні коливання маси на пружному елементі. Вільні коливання

підресореної маси двохосьового автомобіля без обліку загасання й впливу

непідресорених мас (маса на 2 пружинах). Вільні коливання підресореної й

непідресорених мас двохосьового автомобіля без обліку загасання (підвіска без

амортизатора). Вільні коливання підресореної й непідресорених мас двохосьового

автомобіля з урахуванням загасання (підвіска з амортизатором). Змушені коливання

підресореної й непідресорених мас двохосьового автомобіля з урахуванням загасання

(підвіска з амортизатором у русі).

Змістовий модуль 5. Розрахунок основних вузлів та агрегатів автомобіля.

Тема 22. Загальні відомості про автомобілі.

Автомобілі загального призначення. Спеціалізовані автомобілі. Типаж,

призначення, вимоги до конструкції. Основи розрахунку автомобіля. Загальні вимоги до

автотранспортних засобів (виробничі, експлуатаційні, економічні, безпеки, екологічні).

Обмеження повної маси, навантаження на вісь, габаритних розмірів та інших

параметрів автомобіля. Аналіз схем компонування автомобіля.

Тема 23. Зчеплення.

Вимоги. Принципові схеми. Розрахунок зчеплення. Рівняння моменту тертя

дискового зчеплення і його аналіз. Методика визначення основних параметрів

зчеплення. Стандарт на фрикційні накладки. Аналіз конструкції фрикційних зчеплень,

передаточне число і ККД привода. Рекомедації і нормативи за значенням допустимого

зусилля й ходу педалі. Підсилювачі привода керування зчепленням; схеми й

конструкції пружинного підсилювача. Конструкції і робочі процеси пневматичного

підсилювача. Автоматизація керування зчепленням.

Тема 24. Коробка передач.

Вимоги до коробок передач, їх класифікація, галузь використання, загальна

оцінка схем та конструкцій безступенінчастих коробок передач (фрикційних,

гідравлічних, електричних). Аналіз схем та конструкцій ступінчастих коробок передач.

Розрахунок зубчастого зачеплення коробок передач. Підбір підшипників.

Гідромеханічні передачі: класифікація та характеристики. Робочі процеси інерційоного

синхронізатора й основи розрахунку його параметрів.

Тема 25. Роздавальна коробка.

Вимоги. Принципові схеми. Способи забезпечення безшумної роботи, легкості

перемикання і високого ККД розподільних коробок. Розрахунок роздавальної коробки.

Методика визначення навантажень, що діють на деталі розподільних коробок.

Тема 26. Карданна передача.

Вимоги. Принципові схеми. Кінематика карданного шарніра, нерівних кутових

швидкостей. ККД шарніра. Кінематика карданних передач з двома і трьома карданними

шарнірами нерівних кутових швидкостей. Критична частота обертання карданного

вала. Коефіцієнт запасу критичної частоти обертання. Методика визначення

навантажень, що діють на деталі карданної передачі. Аналіз конструкцій елементів

карданних передач. Кінематика карданних шарнирів рівних кутових швидкостей.

Тема 27. Головна передача.

Вимоги. Принципові схеми. Аналіз схем і конструкцій головних передач

10

основних типів: одинарної (конічної, гіпоїдної, циліндричної), подвійної (центральної,

рознесеної). Способи забезпечення потрібної жорсткості, безшумності, високого ККД.

Особливості конструкції і розміщення підшипників головних передач. Методика

визначення навантажень, що діють у конічних, гіпоїдних та подвійних головних

передачах.

Тема 28. Диференціал.

Вимоги. Принципові схеми. Класифікація та застосування, кінематика

асиметричного та симетричного диференціалів. Рівняння розподілу моментів

диференціалів. Коефіцієнти асиметрії. Вплив внутрішнього тертя на розподіл моменту

диференціалом. Коефіцієнт блокування. Аналіз схем і конструкцій міжколісних та

міжвісьових диференціалів, механізмів і приводів їх вимушенного блокування. Вплив

властивостей диференціалів на експлуатаційні властивості автомобіля. Розрахунок

диференціала Методика визначення навантажень на деталі диференціала.

Тема 29. Напіввісі.

Вимоги. Принципові схеми. Кінематика напівосей з шарнірами рівних кутових

швидкостей. Методика визначення навантажень, що діють на напіввісь. Кінематика

карданних шарнирів рівних кутових швидкостей. Розрахунок напівосей. Запас міцності.

Тема 30. Мости.

Ведучі, керовані й комбіновані мости. Вимоги. Конструкція. Принципові схеми.

Класифікація мостів. Розрахунок мостів. Методика визначення навантажень, що діють

на деталі мостів. Матеріали основних деталей мостів.

Тема 31. Колеса.

Вимоги. Принципові схеми. Статична та динамічна врівноваженість коліс.

Розрахунок коліс. Матеріали коліс.

Тема 32. Підвіска.

Вимоги. Принципові схеми. Вплив схеми напрямного пристрою на стабілізацію

та автоколивання керованих коліс, стабільність руху, прохідність. Методика

визначення навантажень, що діють на деталі напрямних пристроїв та пружні елементи

підвіски. Аналіз конструкцій і пружних характеристик металевих та комбінованих

пружних елементів підвіски. Робочий процес, характеристика й робоча діаграма

телескопічного амортизатора. Аналіз конструкції стабілізатора поперечного нахилу.

Матеріали деталей підвіски. Розрахунок підвісок легкових та вантажних автомобілів.

Тема 33. Рульове керування.

Вимоги. Принципові схеми. Параметри, оцінки рульового керування:

передаточні числа, ККД, зворотність, жорсткість, нормативи та рекомендації щодо

рульового керування. Методика визначення навантажень на деталі рульових

механізмів. Підсилювачі рульового керування: вимоги, класифікація. Параметри оцінки

підсилювачів. Схеми компоновки і вмикання гідропідсилювачів у рульове керування.

Робочий процес гідропідсилювача. Аналіз конструкції елементів гідропідсилювача.

Розрахунок рульового керування. Методика визначення навантажень, що діють на

деталі рульового привода. Матеріали деталей рульвого керування.

Тема 34. Гальмівна система.

Вимоги. Принципові схеми. Методика розрахунку гальмового моменту,

створюваного механізмами різних типів. Статична характеристика залежності

11

гальмового моменту гальмових механізмів від коефіцієнта тертя. Порівняльна оцінка

гальмових механізмів за ефектиністю, стабільністю, зрівноваженістю. Температурний

режим гальмових механізмів, його вплив на гальмові властивості автомобіля. Аналіз

конструкції барабанних і дискових гальмових механізмів основних типів. Матеріали

деталей гальмових механізмів. Гідравлічний гальмовий привід і аналіз схем

двоконтуного привода. Схеми вмикання вакуумного і пневматичного підсилювачів.

Робочі процеси, характеристики й конструкція вакуумних підсилювачів.

Тема 35. Особливості розрахунку гальмівної системи легкового автомобіля

та автопоїзда.

Схеми і робочий процес багатоконтурного пневматичного приводу. Порівняльна

оцінка одно- і двоприводного пневматичних приводів автопоїзда. Аналіз конструкції і

робочі процеси слідуючих апаратів пневматичного привода автопоїзда: гальмового

крана тягача, клапана обмеження тиску, повітророзподільника причепа. Класифікація,

аналіз конструкції і робочий процес регуляторів гальмових сил. Антиблокувальні

системи (АБС): принципи регулювання гальмових сил, що застосовуються в сучасних

системах, основні елементи, принципові схеми.

Тема 36. Несуча система.

Вимоги. Кузова легкових автомобілів та автобусів. Конструкція. Аналіз

конструкцій рам: способи з'єднання деталей, підвищення міцності, крутильної

жорсткості, зниження маси. Особливості конструкцій несучих кузовів лекгових

автомобілів та автобусів. Матеріали рам та несучих систем кузовів. Загальні вимоги до

кузовів автобусів, легкових і вантажних автомобілів. Вимоги щодо розміщення органів

керування, розміщення та посадки водія і пасажирів, оглядність з місця водія, вимоги

до обладнання та середовища мешкання в кузовах та кабінах. Заходи підвіщення

активної та пасивної безпеки кузовів. Особливості розрахунку кузовів та кабін

автомобілів різного призначення.

Тема 37. Гідросистема автомобіля.

Передача потужності в гідросистемі. Перекидні пристрої автомобілів-

самосвалів. Розрахунок гідросистеми автомобіля. Особливості розрахунку

гідродинамічних та об’ємних гідроприводів.

3 Література

1. Програма нормативної навчальної дисципліни «Автомобілі».

2. Робоча програма навчальної дисципліни «Автомобілі».

3. Робочий план з дисципліни «Автомобілі» поточний триместр.

4. Кисляков В.Ф. Лущик В.В. будова й експлуатація автомобілів. – Київ: Либідь,

2000 -399 с.

5. Боровських Ю.І. Буралев Ю.В., Морозов К.А. Будова автомобіля. – Київ: Вища

школа, 1991 – 303 с

6. Біліченко В.В., Зелінський В.Й., Севостьянов С.М. – Основи конструкції

автомобілів. Трансмісія. Навчальний посібник, ВДТУ – 2003рік.

7. Біліченко В.В., Зелінський В.Й., Севостьянов С.М. – Основи конструкції

автомобілів. Ходова частина. Навчальний посібник, ВДТУ – 2005 рік

8. Вишняков М.І., Вахламов В.К., Нарбут А.Н., Автомобиль: Основы

конструкции, - М.: Машиностроение 1986 – 304

9. Тести поточного та модульного контролю знань студентів.

10. Комплект екзаменаційних білетів.

12

11. Комплект комплексних контрольних робіт.

4 Форми підсумкового контролю

Перший триместр – залік.

Другий триместр – іспит.

Сьомий триместр – залік.

Восьмий триместр – іспит.

Десятий триместр – залік.

5 Засоби діагностики успішності навчання

Поточний контроль, який здійснюється у формі фронтального,

індивідуального чи комбінованого контролю знань студентів під час практичних

занять, лабораторних занять, тестування, аудиторних контрольних робіт,

колоквіумів, контрольної роботи (для студентів заочної форми навчання),

іспиту.