Базавыя веды аб аўтамабілях у навучанні аўтамабільнай інжынерыі
Вывучэнне аўтамабільнай інжынерыі неаддзельнае ад разумення фундаментальных навук аб аўтамабілях. Гэтыя фундаментальныя веды забяспечваюць аснову для студэнтаў, студэнтаў універсітэтаў і пачаткоўцаў-практыкаў, каб зразумець, як працуюць транспартныя сродкі, дыягнаставаць праблемы і выконваць належнае тэхнічнае абслугоўванне і рамонт. Без трывалай асновы будзе цяжка атрымаць паглыбленае вывучэнне такіх сістэм упырску, электроннага кіравання або аналізу складаных пашкоджанняў. У гэтым артыкуле абмяркоўваюцца асноўныя паняцці фундаментальных навук аб аўтамабілях, якія звычайна вывучаюцца ў адукацыі ў галіне аўтамабільнай інжынерыі.
1. Разуменне аўтамабіляў і агульных прынцыпаў працы
Аўтамабіль — гэта транспартны сродак, які прыводзіцца ў рух рухавіком унутранага згарання або электрарухавіком. У цэлым, аўтамабіль складаецца з некалькіх узаемазвязаных асноўных сістэм: трансмісіі, электрычнай сістэмы, сістэмы шасі, а таксама сістэм кіравання і бяспекі.
Прынцып працы аўтамабіля можна зразумець як працэс пераўтварэння энергіі ў рух. У аўтамабілях з бензінавым або дызельным рухавіком хімічная энергія паліва пераўтвараецца ў цеплавую энергію шляхам згарання, а затым у механічную энергію ў выглядзе кручэння каленчатага вала. Гэта кручэнне перадаецца праз трансмісію на колы, што дазваляе аўтамабілю рухацца.
2. Асновы рухавіка
Матэрыялы рухавікоў з'яўляюцца асновай аўтамабільнай тэхнікі. Некаторыя асноўныя паняцці, якія варта разумець, уключаюць:
а. Цыкл працы машыны
Бензінавыя рухавікі звычайна выкарыстоўваюць цыкл Ота з чатырма тактамі: упуск, сціск, магутнасць і выпуск. Дызельныя рухавікі таксама выкарыстоўваюць чатыры такты, але згаранне адбываецца з-за высокага сціску, які награвае паветра і запальвае ўпырсканае паліва.
Разуменне гэтага цыклу важнае, таму што яно звязана з дыягностыкай такіх праблем, як слабая кампрэсія, няпоўнае згаранне або празмерны расход паліва .
b. Асноўныя кампаненты рухавіка
Асноўныя кампаненты, такія як поршні, поршневыя кольцы, цыліндры, шатуны, каленчатыя валы, размеркавальныя валы, клапаны і галоўкі цыліндраў, павінны разумецца ў іх функцыянаванні і працы. Напрыклад, поршневыя кольцы падтрымліваюць кампрэсію і кантралююць узровень алею; пашкоджаныя кольцы могуць выклікаць дымленне выхлапных газаў і зніжэнне магутнасці.
с. Сістэма змазкі і астуджэння
Гэтыя дзве сістэмы падтрымліваюць аптымальную працу рухавіка. Змазка памяншае трэнне і знос кампанентаў, а астуджэнне падтрымлівае рабочую тэмпературу рухавіка, каб прадухіліць перагрэў. Асновы ўключаюць тыпы алею, ціск алею, цыркуляцыйныя магістралі, радыятар, тэрмастат, вентылятар астуджэння і астуджальную вадкасць.
3. Сістэма паліва і згарання
Роля паліўнай сістэмы заключаецца ў падачы дакладнай колькасці паліва, неабходнай рухавіку. У традыцыйных сістэмах выкарыстоўваецца карбюратар (бензін) або механічны помпа высокага ціску (дызель). У сучасных аўтамабілях шырока выкарыстоўваюцца сістэмы электроннага ўпырску паліва (EFI) з-за іх большай дакладнасці.
Важныя паняцці для вывучэння ўключаюць суадносіны паветра і паліва, распыленне паліва, якасць згарання і наступствы няпоўнага згарання. Гэта разуменне дапамагае аналізаваць такія сімптомы, як заіканне рухавіка, цяжкасці з запускам, марнаванне паліва або высокі ўзровень выкідаў.
4. Сістэма запальвання (толькі для бензінавага рухавіка)
Сістэма запальвання стварае іскру для ўзгарання паліўна-паветранай сумесі. У сучасных сістэмах гэтая сістэма ўключае ў сябе акумулятар/генератар, катушку запальвання, свечкі запальвання, CDI/TCI і датчыкі.
Асноўныя матэрыялы, якія трэба зразумець, ўключаюць:
– Функцыя свечкі запальвання і дыяпазон нагрэву
– Высокае напружанне і ўтварэнне іскраў
– Апярэджанне запальвання і яго ўплыў на магутнасць і расход паліва
– Сімптомы праблем з запальваннем, такія як прапускі запальвання і дэтанацыя
5. Электрычная сістэма аўтамабіля
Электратэхніка транспартных сродкаў — важная галіна, якая часта з'яўляецца складанай для пачаткоўцаў, бо яна ахоплівае асноўныя электрычныя канцэпцыі і практычнае прымяненне ў транспартных сродках.
а. Асноўныя электрычныя паняцці
Студэнты-аўтамабілісты звычайна вывучаюць напружанне (вольты), сілу току (амперы), супраціўленне (омы) і закон Ома. Акрамя таго, неабходныя навыкі: канцэпцыя паслядоўна-паралельных ланцугоў і выкарыстанне мультыметра.
б. Сістэма зарадкі і запуску
Стартавая сістэма пераўтварае электрычную энергію ў пачатковае кручэнне рухавіка праз стартар, саленоід і акумулятар. Сістэма зарадкі падтрымлівае зарад акумулятара праз генератар і рэгулятар. Няспраўнасць любога з гэтых кампанентаў можа прывесці да цяжкасцей з запускам аўтамабіля або хуткай разрадкі акумулятара.
c. Сістэмы асвятлення і аксэсуары
Фары, гудкі, шклоачышчальнікі, электрашклапад'ёмнікі і забаўляльныя сістэмы таксама з'яўляюцца часткай электрычнай сістэмы аўтамабіля. Гэты курс надае асаблівую ўвагу чытанню электрычных схем, праверцы рэле і засцерагальнікаў, а таксама дыягностыцы кароткіх замыканняў.
6. Сістэма сілавога агрэгата
Сістэма перадачы магутнасці адказвае за перадачу магутнасці ад рухавіка да колаў, каб транспартны сродак мог рухацца па меры неабходнасці.
а. Счапленне і трансмісія
У механічнай каробцы перадач счапленне выкарыстоўваецца для падключэння і адключэння кручэння рухавіка ад трансмісіі. Асноўны матэрыял ахоплівае механізм дыска счаплення, націскны дыск, выжимны падшыпнік і такія сімптомы, як праслізгванне счаплення. Для аўтаматычнай каробкі перадач пачатковае вывучэнне ўключае гідратарнсфарматар, планетарныя перадачы і прынцыпы пераключэння перадач.
б. Дыферэнцыял і карданны вал
Дыферэнцыял дазваляе левым і правым колам круціцца з рознай хуткасцю пры павароце. Разуменне такіх кампанентаў, як зубчасты вянец, вядучая шасцярня і паўвось, дапамагае аналізаваць гудзенне або вібрацыю падчас руху аўтамабіля.
7. Сістэма шасі: рулявое кіраванне, падвеска і тармазы
Шасі непасрэдна звязана з камфортам, кіраваннем і бяспекай.
а. Сістэма рулявога кіравання
Рулявое кіраванне змяняе кірунак руху транспартнага сродку з дапамогай рэечнага механізму або механізму з рэцыркуляцыйнымі шарыкамі. Асноўныя кампаненты ўключаюць рулявы механізм, рулявую цягу, шарнір і развал-сходжанне колаў (сходжанне, развал, кастар). Няправільная рэгуляванне можа прывесці да таго, што транспартны сродак будзе цягнуць убок і заўчасны знос шын.
б. Сістэма падвескі
Падвеска выконвае функцыю гашэння вібрацый і падтрымання ўстойлівасці. Да распаўсюджаных кампанентаў адносяцца амартызатары, спружыны (спіральныя/ліставыя), стабілізатары папярочнай устойлівасці і ўтулкі. У гэтым уроку вучні разумеюць сувязь паміж падвескай і кіравальнасцю і правяраюць наяўнасць пашкоджанняў, такіх як уцечкі амартызатараў або зношаныя ўтулкі.
с. Тармазная сістэма
Тармазы — найважнейшая сістэма бяспекі. Курсы ахопліваюць дыскавыя і барабанныя тармазы, прынцыпы гідраўлікі, галоўныя цыліндры, суппорты, тармазныя ўзмацняльнікі і сістэму ABS у сучасных аўтамабілях. Базавая дыягностыка, такая як няспраўнасць педалі тормазу, віск тармазоў або дрэнная праца тармазоў, з'яўляецца неабходнымі кампетэнцыямі.
8. Асноўная дыягностыка і перыядычнае тэхнічнае абслугоўванне
Адукацыя ў галіне аўтамабільнай інжынерыі ахоплівае не толькі тэорыю; яна таксама спрыяе дыягнастычнаму мысленню. Студэнтаў навучаюць назіраць за сімптомамі, вызначаць першапрычыны і вызначаць карэкціруючыя дзеянні. Рэгулярныя прынцыпы тэхнічнага абслугоўвання, такія як замена алею і фільтра, праверка тармазной сістэмы, наладка і электрычная праверка, маюць важнае значэнне, паколькі яны часта сустракаюцца ў палявых умовах.
Акрамя таго, базавыя веды ўключаюць тэхніку бяспекі працы (K3) і выкарыстанне інструментаў. Выкарыстанне дамкратаў, падстаўак, дынамаметрычных ключоў, вымяральных інструментаў, а таксама працэдуры апрацоўкі паліва і электрычнасці павінны выконвацца ў адпаведнасці са стандартамі для забеспячэння бяспекі і якасці працы.
Выснова
Базавыя веды аб аўтамабілях з'яўляюцца асноўнай асновай для вывучэння аўтамабільнай тэхнікі. Разуменне рухавіка, паліўнай сістэмы, запальвання, электрычнай сістэмы, трансмісіі, шасі, а таксама дыягностыкі і тэхнічнага абслугоўвання ўзаемазвязаны і складае поўную кампетэнцыю аўтамабільнага тэхніка. Авалоданне гэтымі асновамі спрасціць вывучэнне складанага матэрыялу, а практычныя заняткі ў майстэрні можна будзе праводзіць з большай упэўненасцю, дакладнасцю і бяспекай.
Пры жаданні гэты артыкул можна далей развіць у паўнавартасны навучальны модуль з прыкладамі пытанняў, практычнымі заданнямі або рэзюмэ кожнага раздзела для патрэб школы або навучання.
