Введение в специальность

Функциональныйузел: Узел двигателя – мотор

Подфункция: Выработка приводной энергии

Функциональный узел: Электрогидравлическое оборудование (устройства управления и регулирования, напр. ABS, ESP и др.)

^Сенсор^угла2 сенсора давления на сдвоенном Датчик уклонения Датчик числа ^поворота^руляглавном цилиндре от курса оборотов колес GMR Гидравлический блок с встроенным регулятором Система управления мотора Сенсор поперечного ускорения ABS: Антиблокировочная система + ABV: Автоматическое регулирование распределения тормозного усилия; + ASR: Антипробуксовочная система + GMR: Автоматическое регулирование момента рыскания = ESP: Электронная программа стабильности хода

Подфункция: Активная защита водителя и пассажиров, улучшение динамики хода

Функциональный узел: Передаточный узел, напр. приводной механизм

Подфункция: Передача механической энергии от узла двигателя на приводные колеса

Функциональный узел: Электрическое и электронное оборудование (устройства обеспечения безопасности, напр. подушки безопасности, преднатяжитель ремней безопасности)
	Peмeнъ 6eзoпacнocтn
	Бoкoвaя пoдyшкa
	6eзoпacнocтn
	для вoдnтeля
Блoк yпpaвлeнnя	Cnдeнъe c вcтpoeннoй Дaтчnк cтoлкнoвeнnя
пoдyшкn	6oкoвoй пoдyшкoй 6oкoвoй пoдyшкn
6eзoпacнocтn	6eзoпacнocтn 6eзoпacнocтn вoдnтeля
Подфункция: Пассивная защита лиц, находящихся в салоне

Общая система автомобиля

Функциональные узлы

Узел двигателя Мотор

Передаточный узел, приводная система

Ходовая часть

Опорный и несущий узел Кузов

Электрическое оборудование

Подсистемы

Напр. Газораспре- деление Кривошипно- шатунный механизм Смазка двигателя Охлаждение двигателя Система впуска и выпуска Системы вентиляции

Напр. Система сцепления Коробка передач Карданные валы Главная передача

Напр. Подвеска Тормоза Колеса Шины

Напр. Кузов Боковая защита от столкновений Рама

Напр. Освещение Зажигание Системы передачи данных Системы обеспечения комфорта

1

Рис. 1. Системные взаимосвязи автомобиля

Для того чтобы автомобиль мог выполнять свои основные функции, различные подсистемы должны взаимодействовать (рис. 1). Чем больше сужаются границы системы, тем меньше становятся и подсистемы, в результате осуществляется пере- ход к отдельным узлам.


Общая система автомобиля
Если граница системы охватывает только автомобиль, то при рассмотрении системы его следует отделять от окружающей среды, точнее от воздуха и дороги. С точки зрения входа границы системы нарушают только воздух и топливо, а на выходе системы эту границу пересекают выхлопные газы, кинетическая энергия и тепловая энергия (рисунки 2, 3).

Вход (Input) Выход (Output) Гpaнnцa cncтeмы Переработка Boздyx Bыxлoп ^+Cncтeмa ^+^Toплnвoaвтoмo6nлъ Двnжeнne (xnмnчecкn пpn eздe ^cвязaннaя(мexaнnчecкaя энepгnя) энepгnя) Oкpyжaющaя cpeдa (вoздyx, дopoгa)

Рис. 2. Система автомобиля

2. 
   Подсистемы в автомобиле
   

Для каждой из подсистем действует принцип

ВОВ (вход – обработка – выход) (рис. 3).

Граница системы ^МоторГлавная Приводные ^Сцепление^Коробка^Карданный^валпередача колеса передач ^Число^оборотов• Исходное число оборотов ^двигателя^Коробка• Исходный крутящий Крутящий момент передач момент двигателя Мощность двигателя ^• Исходная^мощность Вход Обработка Выход

Рис. 3. Подсистемы: коробка передач


Вход: На стороне входа коробки передач действуют число оборотов двигателя, крутящий момент двигателя и мощность двигателя.
Обработка: В коробке передач преобразуются число оборотов и крутящий момент.
Выход: На выходе выводятся число оборотов, крутящий момент и мощность двигателя, а также вырабатывается тепло.
Коэффициент полезного действия: Мощность дви- гателя уменьшается на величину потерь в коробке передач.
Подсистема коробка передач соединяется с привод- ными системами через другие подсистемы, напр. карданный вал, главную передачу, приводные валы.

2. 
   Классификация технических систем
   

• 
  Система смазки, при этом масляные насосы обе-
  

¹ и подсистем по их назначению

спечивают массообмен.

Технические системы (рис. 1). Внутри системы раз- личаются в зависимости от вида обработки:

• 
  системы, преобразующие материалы, напр. транс- портная установка горючего.
  

• 
  системы, преобразующие энергию, напр. двига- тель внутреннего сгорания.
  

• 
  системы, преобразующие информацию, напр. бор- товой компьютер, рулевой механизм.
  

Преобразующие Преобразующие Преобразующие информацию вещества энергию

Рис. 1. Системы, подразделенные по виду обработки


Системы, преобразующие материалы



Подъемно-транспортные установки или простые машины служат для перемещения материала. Метал- лообрабатывающие машины берут на себя измене- ние массы вещества. При перемещении вещества с помощью насоса приводятся в движение, например, покоящиеся жидкости (бензин в топливном баке), и перемещаются к системе впрыскивания. Чтобы иметь возможность осуществлять это преобразование к рабо- чим машинам, напр. автомобильным насосам, должна подводиться электрическая энергия.
Обзор систем, преобразующих материалы:
Машины для изменения формы – это металло- обрабатывающие машины, как бурильные, фрезер- ные и крутильные машины, которые находят приме- нение в литейных или прессовочных цехах, например, прессы.
Машины для изменения положения охваты- вают все подъемно-транспортные установки и машины, которые служат для перемещения твердых веществ (ленточный конвейер, вилочный погрузчик, грузовой и персональный автомобиль), жидкостей (насосы) или газов (воздуховодные машины, турбины).
Примеры преобразующих материалы систем у автомобиля:

• 
  Система охлаждения, здесь массообмен, а соот- ветственно и передачу тепла обеспечивает водя- ной насос.
  

Системы, преобразующие энергию

В системах, преобразующих энергию, посту- пающая в них энергия преобразуется в другую фор- му энергии.



К этим системам относят силовые агрегаты, на- пример, двигатели внутреннего сгорания и электро- двигатели, паровые и газовые машины, а также энер- гетические установки: подогревательные установки и фотоэлектрические энергетические установки, термо- электрические генераторы.
В зависимости от вида преобразования энергии разделяют:

• 
  Тепловые двигатели, как-то: двигатели внут- реннего сгорания с искровым зажиганием, дизель- ные или газотурбинные двигатели.
  
• 
  Гидромашины, например, водяные турбины.
  
• 
  Ветряные двигатели, например, генераторы, при- водимые в действие ветром.
  
• 
  Солнечные установки, например, фотоэлек- трические энергетические установки.
  
• 
  Термоэлектрические генераторы
  

В двигателе внутреннего сгорания химическая энергия горючего превращается сначала в тепловую энергию, а затем в механическую энергию движения (рис. 2).

Топливо-воздух Химическая энергия Сгорание Тепловая энергия Усилие кривошипного пресса Крутящий момент к оборотам коленчатого ^Механическая^энергиявала

Рис. 2. Преобразование энергии двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием

При этом могут выделяться дополнительные материальные и информационные потоки. Так как в преобразующих энергию двигателях они выполняют второстепенную функцию, о них чаще всего не упо- минают.

Материальный поток (вход горючего и выход отра- ботавших газов), как и информационный поток (воз- душно-топливная смесь, регулирование числа оборо- тов, рулевой механизм и прочее) выполняют только второстепенные функции.