Autod- traktorid Kordamisküsimused
- vastusedTA ja EG II üliõpilastele
1.
Autode ja traktorite arengust
(1) lk. 3.
4000.
aastat e.k. kivist ratta leiutamine, et veeretada seda. 2000. aastat
e.k. vankri leiutamine. Umbes 1500. aastal Leonardo Da vinci
Liikuvate masinate
projekteerimine (eskiisprojektid).
1765 . aastal
James
Watt ehitab
aurumasina . N. J Cugnot ehitab kasutuskõlbliku aurusõiduki kandevõimega 4,5 t ja
liikumiskiirusega 4km/h. 1885.-1886. aastal C. Benz ja G.
Daimler sisepõlemismootoritega autode ehitamine. 19. sajandi lõpus
autotööstus prantsusmaal, saksamaal, ameerikas ja suurbritannias.
20. sajandi alguses
Hendri Ford rajas autode
konveiertootmise . 1924.
diiselmootori areng, 1936. aastal diiselsõiduauto, 1950. aastal
gaasturbiinauto, 1959. aastal wankelmootoriga auto.
Auto
arenguperioodid: 1700 – 1860 jõuallikaks
aurumasin või
elektrimootor. 1860 – 1900 sisepõlemismootori läbimurdeaeg. 1900
– 1920 autotööstuse rajamine. 1920 – 1940 kaasaegse auto
kujunemine. 1940 – 1960 auto tehniline areng. 1960 – 1980 auto
ohutuse areng. 1980 – 2000 areng ökonoomsuse suunas – materjali
ja energiakulu vähendamine, elektronjuhtimine. Peamised
autoarengutegurid 21 sajandil: 1)
Nafta ja mootorikütuse hinnatõus
2) Keskkonna
saastatuse kasv ja karmistuvad saastenormid 3)
Infotehnoloogia areng. Peamisteks arengusuundadeks: 1) Hübriidajamid
2) biokütused 3) elektriauto 4) Alternatiivkütused 5)
Alternatiivsed energiaallikad a) kütuseelemendid b) homogeense
segumoodustusega diiselmootor c)
stirlingmootor . Auto kereehituses
asendavad terast uued materjalid: 1) Duuralumiinium 2)
klaaskiud 3)
süsinikkiud.
Esimese
hübriidauto ehitas
Ferdinand Porsche 1900. aastal. Toyota
Prius 1997 aastal ja Honda Insight. Toyota oli tootnud hübriidautosid
31.
maiks 2007. 1,3 miljonit ja 31. augustiks 2,0 miljonit. Kõige
enam oli 2009. aasta detsembriks müüdud hübriidautosid USAs,
koguses 1,6 miljonit, millest pooled olid Toyota Prius. Elekriautode
marke on veel 1)
Citroen Berlingo 2)
Mitsubishi Imiev 3)
Peugeot Ion.
Hübriidautode näitajad: 1) Käitamiseks on ajamis kasutatud
kombineeritult sisepõlemismootorit ja elektrimootorit 2) On erinevat
tüüpi 3) Kasutegur on suurem regeneratiivse
pidurdamise tõttu 4)
Heitgaaside emissioon on väiksem 5) Kütusekulu on väiksem.
2.
Mootorite liigitus (1)
lk. 13.
Mootor
– jõumasin, mis muundades mingit liiki energiat oma põhimehhanismi
liikumisenergiaks, käitab
tehnoloogia -, transpordi- vm. masinaid.
Olenevalt
lähteenergia liigist eristatakse soojusmootoreid, elektrimootoreid,
hüdromootoreid, pneumomootoreid, tuulemootoreid, vedrumootoreid jmt.
Mootori
põhimehhanismi tüüp oleneb lähteenergiast ja selle muundamise
põhimõttest. Kasutatakse
kolb -, turbiin-,
reaktiiv -, lineaarm-eid.
Kolbsisepõlemismootorite
liigitus: Tööprotsessi järgi: 1)
ottomootor 2) Diiselmootor.
Segumoodustusviisi
järgi: 1) Sisemise segumoodustusega 2) Välimise segumoodustusega.
Küttesegu süütamise viisi järgi: 1) Survesüütega 2) Elektrilise
sundsüütega (sädesüütega).
Töötsükli
järgi: 1) 2-taktine 2) 4-taktine. Tarvitatava kütuse järgi: 1)
Vedelkütusemootor 2) gaasimootor. Jahutusviisi järgi: 1)
Vedelikjahutusega 2) Õhkjahutusega. Silindrite arvu järgi: 1) Ühe
silindriline 2) mitme silindriline. Silindrite paaiknemise järgi: 1)
Reasmootor 2) V-mootor 3) W- mootor 4) vastakuti paiknevate
silindritega mootor (boksermootor) 5) Tähtmootor.
3.
4-taktilise ottomootori töötsükkel
(slaid 6), (1) lk. 15.
1)
Sisselasketakt . Väntvõlli pöörlemisel liigub kolb ülemisest
surnud
seisust alumisse, tekitades kolvi kohal
asuvas ruumis
hõrenduse. Seejuures on sisselaskeklapp avatud ja
silinder sisselaskekollektori kaudu (sisselasketoru ja
karburaatori kaaudu)
ühenduses välisõhuga. Rõhkude vahe tõttu tungib õhk
silindrisse. (Karburaatoris pihustab õhk kütuse ja moodustab
sellega segunedes küttesegu, mis voolab silindrisse). Silindri
täitmine õhuga (kütteseguga) kestab seni, kuna kolb jõuab
alumisse surnud seisu. Kolvi selles asendis, suletakse
sisselaskeklapp – sulgemisaeg
viivitusega erinevatel
mootoritel erinev faasinihkenurk, sõltuvaalt
mootori dünaamilistest parameetritest.
Sisselasketakti
alguses on põlemiskambris eelmisest tsüklist järele jäänud
gaasid. (Küttesegu, mis voolab silindrisse, seguneb jääkgaasidega,
moodustades töösegu. Indikaatordiagrammil (joonis 3) väljendab
mahu ja sellele vastava rõhu muutumist sisselasketaakti jooksul
kõver ra,
mis asub välisrõhujoone all.
Joonis 3.
Neljataktilise ottomootori töötsükli
indikaatordiagramm
2)
Survetakt. Väntvõlli edasisel pöördumisel liigub kolb alumisest
surnud seisust ülemisse. Siis on sisse- ja väljalaskeklapid
suletud, mistõttu kolb
surub silindris asuva töösegu kokku. Rõhu
suurenemist sõltuvalt mahu vähenemisest segu kokkusurumisel
väljendab indikaatordiagrammi (joon 3) lõik ac.
Survetakti
vältel õhu (töösegu)
koostisosad
segunevad ja
kuumenevad . Enne
ülemist surnud seisu,
teatud väntvõlli faasinurga juures pihustatakse kütus, mis seguneb
õhuga ja seejärel Survetakti lõpus tekitatakse süüteküünla
elektroodide vahel säde, mis süütab töösegu. Kütuse põlemisel
eralduv
soojus kutsub esile gaaside (silindris moodustavate
põlemissaaduste) rõhu ja temperatuuri järsu tõusu.
Indikaatordiagrammil (joonis 3) väljendab rõhu tõusu segu
põlemisel kõver cz.
3)
Töötakt. Mõlemad
klapid on suletud. Kolb liigub gaaside rõhu
toimel ülemisest surnud seisust alumisse.
Keps muudab kolvi
liikumise väntvõlli pöörlemiseks. Niiviisi tehakse gaaside
paisumisel kasulikku tööd. Gaaside rõhu muutumist töötaktil
väljendab joonise 3 kõver zb.
4)
Väljalasketakt. Kui kolb on jõudnud ülemisse surnud seisu,
avaneb väljalaskeklapp 3 ja
heitgaasid , millel on ülerõhk, hakkavd
tungima
silindrist väljalasketoru kaudu välisõhku. Seejärel
liigub kolb alumisest surnud seisust ülemisse tõrjudes heitgaasi
silindrist välja. Indikaatordiagrammil iseloomustab väljalasketakti
kõvera lõik br.
4.
4-taktilise diiselmootori töötsükkel
(TTÜ slaid), (1) lk. 17.
Kõigepealt
täitub silinder õhuga. Seejärel surutakse õhk kokku, et rõhk ja
temperatuur märgatavalt tõuseksid. Survetakti lõpus juhitakse
silindrisse peenekspihustatud vedelkütus, mis kokkupuutest kuuma
õhuga süttib. Neljaataktilise kompressorita diiselmootori
töötsükkel kulgeb järgmiselt.
1)
Sisselasketakt. Kolb liigub ülemisest surnud seisust alumisse,
sisselaskeklapp on avatud ja õhk siseneb silindrisse. Mahu ja
sellele vastava rõhu muutumist iseloomustab indikaatordiagrammi lõik
0.1.
Joonis
4. Neljataktilise diiselmootori töötsükli indikaatordiagramm
2)
Survetakt. Mõlemad klapid on suletud. Kolb liigub alumisest surnud
seisust ülemisse ja surub õhu kokku. Suure
surveastme (suurusjärgus
15-25) tõttu tõusevad õhu rõhk ja temperatuur survetakti lõpus
kõrgeks. Kokkusurutud (komprimeeritud) õhu temperatuur ületab
kütuse süttimistemperatuuri. Rõhu muutumist survetaktil väljendab
lõik 1.v.
Survetakti lõpus, kui kolb on jõudnud ülemise surnud seisu
lähedale, pritsitakse silindrisse vedelkütust. Pritsimisel
pihustunud kütus seguneb kuuma õhu ja jääkgaasidega, moodustades
töösegu, mis süttib. Osa kütust põleb kiiresti jääval
mahul .
Sellega kaasnevat rõhu muutust iseloomustab indikaatordiagrammi lõik
1.2.
3)
Töötakt. Mõlemad klapid on suletud. Kolb liigub ülemisest surnud
seisust alumisse. Kolvi liikumise alguses põleb kütuse järelejäänud
osa, mistõttu vähese aja jooksul rõhk peaaegu ei muutu. Seda
gaaside eelpaisumist kujutab indikaatordiagrammi joonis 4. lõik 2.3.
Edasisel kolvi
allapoole liikumisel muutub gaaside rõhk mahu suurenemise tõttu
järjest väiksemaks. Gaaside järelpaisumist iseloomustab
indikaatordiaagrammi lõik 3.4.
Kogu
töötaktile vastab aga indikaatordiagrammi lõik 2.3.4.
4)
Väljalasketakt. Väljalaskeklapp avaneb. Kolb liigub alumisest
surnud seisust ülemisse ja surub heitgaasi avatud klapi kaudu
välisõhku. Indikaatordiagrammil on väljalasketakt vahemikus 4.0.
Nii otto- kui
diiselmootoritüübile on iseloomulik, et kolb liigub ainult
töötsükli ühe osa, töötakti kestel gaaside rõhu toimel, pannes
kepsu vahendusel väntvõlli pöörlema. Ülejäänud,
ettevalmistustaktide (väljalaske,
sisselaske ja surve) ajal liigub
kolb töötakti vältel hoorattasse salvestatud energia arvel.
5.
Mootorite efektiivnäitarvud ja
võrdlusparameetrid (slaid 6), (1) lk.
21., lk. 32-37.
6.
Väntmehhanism
(1) lk. 39., lk. 49.
7.
Gaasijaotusmehhanism :
mehhanismide liigitus ja tarindus, gaasijaotusdiagramm.
(1) lk. 77.
Neljataktilistes
mootorites kasutatakse klappidega jaotusmehhanisme, mille klapid
avavad ja sulevad sisse- ja väljalaskeavasid. Klappidega
gaasijaotusmehhanismid võivad olla kahesugused: rippklappidega, mis
asuvad plokikaanes, ja püst- ehk külgklappidega, mis asuvad
mootoriplokis. Kahetaktilises mootoris võib
gaasivahetus toimuda
kahel viisil: 1-väntmehhanismiga, 2-segaviisil. Sel juhul siseneb
õhk akna kaudu, mida suleb ja avab kolb, heitgaasid aga väljuvad
klapiavade kaudu. Rippklappidega gaasijaotusmehhanism töötab
järgmiselt. Väntvõll käitab hammasrataste kaudu nukkvõlli, mille
nukk tõstab pöörlemisel tõukurit. Tõukuri säär liigub
mootoriplokis. Koos tõukuriga tõuseb varras, mille alumine ots
toetub tõukuri sfäärilise süvendi põhja ja ülemine vastu
nookuri reguleerpolti. Teljele paigutatud
nookur vajutab pöördumisel
klapi alla. Seejuures avaneb plokikaane
kanal ning
vedrud , mis olid
eelnevalt
klappide suletuna hoidmiseks pinge all, surutakse veel
rohkem kokku. Klapi säär liigub puksis.
Klapp on kõige rohkem
avatud siis, kui tõukur asub nuki
tipul . Nukkvõlli edasisel
pöördumisel vajub tõukur järk-järgult allapoole, klapp liigub
aga vedrude jõul üles, sulgedes käigu lõpus tihedalt plokikaane
kanali. Klapi tagasiliikumisel lähevad ülekandedetailid (nookur,
tõukurvarras ja tõukur) algasendisse. Püstklappidga
gaasijaotusmehhanism töötab ülalkirjeldatuga sarnaselt, kuid tema
ehitus on lihtsam, sest puuduvad tõukurvardad,
nookurid ja detailid,
mille nookurid kinnitatakse. Sellise gaasijaotusmehhanismi puhul
kandub liikumine tõukurilt otse klapile. Et gaasijaotus mehhanismi
kuumenemisest tingitud mõõtmete muutused ei takistaks klapi tihedat
sulgumist, on rippklappidel sääre ja nookuri ning püstklappidel
sääre ja tõukuri vahel
paisumispilu ehk klapivahe. Külma mootori
puhul on paisumispilud sisselaskmisklappidel 0,15...0,40 mm ja
väljalaskeklappidel 0,20...0,45 mm. Neljataktilise mootori ühe
töötsükli jooksul avaneb kumbki klapp ühe korra. Selleks peab
jaotusvõll tegema tsükli jooksul ühe pöörde. Et väntvõll teeb
tsüklis kaks pööret, on jaotusvõlli
ajami ülekandesuhe 1:2.
Kahetaktilise mootori jaotusvõll pöörleb sama sagedusega kui
väntvõll. Järelikult on ülekandesuhe 1:1. Võrdses tööolukorras
on rippklappidega mootori täide suurem kui püstklappidega
mootoril ,
sest rippklappide puhul ei muuda silindrisse voolav õhk või
küttesegu järsult suunda. Rippklappide kasutamine võimaldab teha
põlemiskambri kompaktsema, et vähendada soojuskadusid selle seinte
kaudu. See vähendab omakorda kütusekulu. Enamikul kodumaistel auto-
ja traktorimootoritel on rippklappidega gaasijaotusmehhanismid.
Külgklapid on vähestel mootoritel, näiteks gaz-52. Silindri
paremaks õhu või kütteseguga täitmiseks ja heitgaaside
täielikumaks kõrvaldamiseks on vajalik klappide mõningane
eelavanemine ja hilissulgumine. See tähendab, et klapid avatakse
enne ja suletakse pärast seda, kui kolb asub surnud seisus. Klappide
avanemis- ja sulgumishetked olenevad nukvõlli nukkide profiilist,
nukvõlli ja väntvõlli vastastikusest asendist ning klappide ja
tõukurite või klappide ja nookurite vahekaugusest. Väntvõlli
pöördenurki klappide
avamise alghetkest sulgemiseni, väljendatuna
kraadides , nim gaasijaotusdiagrammiks. Gaasijaotusfaasid sõltuvad
peamiselt sellest, kui kiire on mootor. Mida suurem on väntvõlli
nimipöörlemis sagedus, seda suuremad on gaasijaotusfaaside nurgad.
Kõigil mootoritel on periood, mille vältel nii sisse- kui
väljalaskeklapp on üheaegselt avatud. Seda perioodi nim
klapikattumuseks. Kattenurk o vahemikus 16deg kuni 78deg.
Klapikattumuse ajal kuigipalju täidet heitgaasidega kaasa ei
voola ,
sest
kattumise ajal kuigi palju täidet heitgaasidega kaasa ei voola,
sest kattumise kestus ja vooluavad sel ajal on väikesed. Sobivaimad
gaasijaotusfaasid määratakse iga marki mootorile kindlaks
katseliselt. Isegi väikesed kõrvalekalded valitud
gaasijaotusfaasidest vähendavad mootori võimsust ja ökonoomsust
märgatavalt. Mootori koostamisel
seatakse gaasijaotusfaasid õigeks
väntvõlli ja nukkvõlli hammasrataste märkide ühitamisega.
8.
Õlitussüsteem: õlituse otstarve,
mootorite õlitussüsteemid, mootoriõlid.
Mootori
määrimissüsteemiks nim seadmete kogumit, mis on ette nähtud
vajaliku õlikoguse
juhtimiseks detailide tööpindadele. Seejuures
peab õlil olema teatud temperatuur ja rõhk. Detailide tööpindadele
juhtiva õli kogus ja viis sõltuvad töötingimustest: koormusest,
temperatuurist ja pindade liikumise suhtelisest kiirusest. Tuntakse
kolme õli
etteande viisi: paiskmäärimine; sundmäärimissüsteemid
(survemäärimine);
kombineeritud ehk segamäärimissüsteemid.
Paiskmäärimise puhul
paiskavad töötava mootori liikuvad dtailid
karterisse valatud õli laiali ning ta satub tööpindadele väikeste
piiskadena. See määrimissüsteem on lihtsa ehitusega, kuid tal on
järgmised olulised puudused. Määrimise intensiivsus väheneb õli
taseme langemise ja väntvõlli pöörlemissageduse alanemise
tagajärjel. Enamikul auto- ja traktorimootoritel on
segamäärimissüsteemid. Kõige rohkem koormatud detailidele
juhitakse õli surve all. Ülejäänud detaile määrib aga õli, mis
on töötamisel mootori
sisemusse laiali paisatud.
Segamäärimissüsteemi kuuluvad ka õli puhastamise ja jahutamise
seadmed . Need vähendavad õlikulu ja mootori detailide kulumist.
Kütusepump,
regulaator ,
ventilaator , veepump ja käivitusmehhanismid
on varustatud
iseseisvate määrimisseadmetega.
9.
Jahutussüsteemid:
jahutuse otstarve,
mootori soojusbilanss, jahutussüsteemide liigitus, mootorite
jahutussüsteemide tarindus, jahutusvedelikud.
Mootori
töötsükli kestel on gaaside keskmine temperatuur 800..900 C. Osa
gaaside soojusest kandub mootori detailidele: silindritele,
plokikaanele, kolbidele, klappidele jm., mistõttu nende temperatuur
tõuseb. Kui need detailid jäävad jahutamata või on jahutus
puudulik, siis võivad mootori normaalset tööd häirida järgmised
põhjused: 1-õli määrimisomadused halvenevad. Selle tagajärjel
suurenevad hõõrdekaod, kiireneb detailide kulumine ja suureneb
õlikulu. 2-tekivad võimalused töösegu enneaegseks süttimiseks ja
detonatsiooniks 3-vähenevad liikuvate liidete lõtkud ja kujuneb
võimalus liikuvate detailide kinnikiilumiseks. Mootori detailidelt
juhitakse soojus välisõhku.
10.
Mootorite kütused. Küttesegu koostis
ja selle omadused (1) lk. 23.
11.
Segumoodustamine ottomootoris
12.
Ottomootori pritsetoitesüsteemid
13.
Segumoodustamine diiselmootoris
14.
Diiseltoitesüsteemid: mitmeelemendilise reaspumbaga, jaoturpumbaga,
pump -pihustitega ja ühisanumaga toitesüsteem
15.
Diiseltoitesüsteemi kõrgrõhupumbad: mitmeelemendiline reaspump,
aksiaalkolviga
jaoturpump . (1) lk. 128.
16.
Diiseltoitesüsteemi
pihustid .
17.
Kiirusregulaatorid (1) lk. 124., lk. 146.
18.
Traktorite ja autode elektrienergiasüsteemid.
19.
Elektrivooluallikad: Akupatareid,
generaatorid , nende töötamine ja
karakteristikud . Pinge stabiliseerimine, pingeregulaatorid.
20.
Süütesüsteemid, süütesüsteemile
esitatavad nõuded, sekundaarpinge mõjurid, lihtsüütesüsteem.
Süütesüsteemi
ülesanne on küttesegu süütamine ottomootori põlemiskambrites.
Segu süütab süüteküünla elektroodidevahel tekkiv sädelahendus,
millel peab olema piisav energia (6…15mJ) ja kestus (1…2ms). Kui
sädelahendusel ei ole piisavalt energiat või jääb ta kestus
lühikeseks, ei sütti kütusesegu alati ja mootor jätab (töötakte
vahele). Siis suureneb kütusekulu, sest töötavaid silindreid
koormatakse rohkem. Kui neljataktiline mootor töötaab kuuldavalt
ebaühtlaselt, siis
kulutab ta kütust kuni 30% rohkem. Mittetöötavas
silindris põlemata jäävast küttesegust eralduv bensiin halvendab
silindriseinte määrimist. Mootori ebaühtlane töö põhjustab
vibratsiooni ja kahjustab kogu mootoriga käitatavat masinat.
Küttesegu süütamine peab toimuma õigel hetkel.
Hiline süütamine
põhjustab kütuse ülekulu ning mootori võimsuse langust, liig
varane aga detonatsiooni mootori silindris. Pidev
detonatsioon kahjustab kõigepealt kolbi ja pikemal mõjumisel põhjustab selle
purunemise.
Süütesüsteemi
arengus saab eristada mitut
etappi . Esimene etapp oli
magneetosüütesüsteem, mis koosnes magneetost, jaoturist,
süüteküünaldest ja kõrgepingejuhtmetest. Teine etapp oli
lihtsüütesüsteem: Kasutusele võeti aku, katkestijaotur ja
alalisvoolugeneraaator. See süsteem on oma ehituselt lihtne ja leiab
kasutamist veel tänapäevalgi. Lihtsüütesüstem koosneb
energiaallikast, süütelülitist, süütepoolist,
katkesti -
jaoturist, süüteküünaldest, madal- ja kõrgepingejuhtmetest.
Süsteemi
energiallikaks on
generaator , mootori käivitamise ajal aga
aku. Aku ja generaator on ühendatud vooluringi rööbiti; nii saab
mootor generaatori rikke korral seiskamata edasi töötada, tarbides
voolu akust. Süütesüsteemis on madal- ja kõrgepingevooluring.
Madalpingevooluringi on lülitatud jaadamisi aku, süütelüliti,
süütepooli primaarmähis, katkesti kontaktid, rööbiti
kontaktidega on ühendatud
kondensaator . Jadamisi süütepooli
primaarmähisega võib olla ühendatud veel lisatakisti, mis piirab
mootori töötamise ajal süütepooli primaarmähise pinge 10
voldiga, vältides pooli kuumenemist. Mootori käivitamise ajal
juhitakse vool akust primaarmähisesse otse ja siis rakendub sellele
akupinge – käivitushetkel 10…11 V. Kõrgepingevooluringi on
lülitatud jadamisi süütepooli sekundaarmähis, kõrgepingejaoturi
rootor, jaoturi
kaane klemmid , süüteküünlad.
Kõrgepingevooluringis kasutatakse erilisi kõrgepingejuhtmeid, mis
ühendavad süütepooli sekundaarmähist jaoturiga ja jaoturit
süüteküünaldega. Lihtsüütesüsteemi tööpõhimõte:
Süütelüliti ja katkesti kontaktide suletud asendi korral läbib
madalpingevooluringi
alalisvool . Alalisvool tekitab süütepooli
primaarmähise ümber magnetvälja, mis magneedib pooli südamiku.
Elektrienergia muundub magnetvälja energiaks. Vooluringi suletuse
ajast sõltub, kui palju energiat salvestub magnetväljas (kuni 100
mJ). Sekundaarmähises märkimisväärset emj ei teki, sest
madalpingevooluringis on voolu muutus väike (4A). Nuki pöörlemisel
lahutab nuki kühm teatud hetkel kontaktid ja madalvooluring katkeb.
Kontaktidega rööbiti on ühendatud kondensaator, mis väldib
sädelahendust kontaktide vahel. Koos voolu kadumisega hakkab
primaarmähises järsult kahanema ka südamiku magnetväli. Järsk
magnetvälja muutus tekitab süütepooli mähistes elektromotoorjõu.
Primaarmähises tekib 100…400 V ja sekundaarmähises 5000…25000 V
emj. jõudu. Sekundaarmähise üks ots (teine on ühendatud kerega)
on süütepooli
klemmi , jaoturi ja süüteküünla kõrgepingejuhtme
kaudu ühenduses küünla keskelektroodiga. Kui pinge on küllalt
kõrge, st on tekkinud süütepinge, toimuvad jaoturi rootori ning
kaane külgklemmi ja süüteküünla elektroodide vahel
sädelahendused, kõrgepingevooluring sulgub ja seda läbib vool.
Sädelahendus elektroodide vahel süütab küttesegu. Sädelahendus
on seal võimalik vaid siis, kui pinge ületab elektroodide vahel
oleva gaasi (küttesegu) läbilöögipinge ja väljatugevus gaasi
läbilöögitugevuse. Elektroodide sädevahe suurenemine suurendab
ja vähenemine vähendab süütepinget. Rikka ja
lahja küttesegu
süütamiseks on vaja kõrget süütepinget. Praktikas on välja
kujunenud seisukoht, et süütepinge mootori ükskõik millisel
tööresiimil peab olema gaasi läbilöögipingest 1,5 korda kõrgem.
Sädelahenduse kaudu vabaneb süütepoolis salvestunud
magnetvälja-energia. Küttesegu ioniseerimiseks ja süütamiseks
kulub magnetvälja energiast 5…20%, ülejäänud energia kuumutab
süüteküünla elektroode ning hajub põlemiskambris. Töösoojas,
keskmisel
koormusel töötavas mootoris läheb küttesegu süütamiseks
vaja võrdlemisi vähe energiat. Rohkem energiat on segu süütamiseks
vaja mootori käivitamisel, tühikäigul, täiskoormusel ja lahja
küttesegu korral.
Et
süütepooli koguneks küllalt energiat, peab pinge lihtsüütesüsteemi
madalpingevooluringis olema 10…11 V ja
voolutugevus kuni 4,5 A.
Kontaktidega transistorsüütesüsteemis juhitakse transistorlülitit
katkestiga. Madalpingevooluringis olevat transistori läbib akuvool
ja kontakte transistori baasivool. Puuduseks sädelahenduse energia
sõltuvus mootori pöörlemissagedusest, suur tundlikus küünla
saastumise suhtes.
21.
Anduritega süütesüsteemid.
1)
Induktiivanduriga transistorsüütesüsteem erineb lihtsüsteemist
selle poolest, et katkesti asemel on madalpingevooluringis
transistorlüliti. Seda lülitit, mis asub juhtplokis, juhib
andur .
Viimane paikneb koos jaoturiga ühises seadises, mida nimetatakse
andurjaoturiks. Anduri rootori pöörlemisel mõjutab pooli muutuva
tugevusega magnetväli, poolis tekib sel hetkel, kui rootori harud
mööduvad staatori harudest, vahelduv elektromotoorjõud. Rootoril
on mootori silindritega ühepalju harusid. Transistorlüliti
ühendatakse madalpingevooluringi süütepooli ja
kere vahele. Poolis
pinge tekke hetkel transistor sulgub, ei juhi enam voolu, seega
madalpingevooluring katkeb ning süütepooli sekundaarmähises
indutseerub kõrgepinge – samaamoodi nagu lihtsüütesüsteemis.
2)
Halli anduriga transistorsüsteem sarnaneb ehituselt
induktiivandursüsteemiga, erinevus on ainult anduris. Selle põhiosa
on halli element, mille töö põhineb Halli efektil (see üldine
efekt avaldub märgatavalt just teatud pooljuhtmaaterjalides). Kui
läbi sellisest materjalist elemendi juhtida voolu ja mõjutada seda
ristsuunalise magnetväljaga, tekib elemendi (väljajõujoonte ja
vooluga rööbitiste) tahkude vahel märgatav potentsiaalide vahe.
Halli efekti selgitab joonis 21.
Joonis
21.1 Halli efekti selgitav skeem.
Magnetvälja
mõjul tekkiv pinge on väike ja seda ei saa kasutada juhtploki töö
otseseks juhtimiseks. Pinge tõstmiseks on anduri juures vastav
integraallülitus. Kui sirmrootori hõlm on magneti ja
pooljuhtelemendi vahel, siis anduri väljundis pinget ei teki.
Rootori pöördumisel jõuab magneti ja pooljuhtelemendi vahele hõlma
väljalõige, magnetväli pääseb pooljuhtelementi mõjutama ning
anduri väljundis tekib pinge. Sirmrootoris on sama palju
väljalõikeid kui mootoril silindreid.
3)
Optilise anduriga transistorsüütesüsteem on ehituselt sarnane
vaadeldud transistorsüütesüsteemidega, erineb ainult anduri ehitus
ja tööpõhimõte. Selle süsteemi
andurjaotur on kujutatud joonisel
21.2.
Joonis
21.2. Optilise anduriga süütesüsteem.
Anduril
on
infrapunakiirguse allikas ja fototransistor. Viimane on ühendatud
süütesüsteemi juhtploki transistorlüliti juhtvooluringi.
Fototransistor on pooljuhtseadis, mille juhtivust mõjutaab kiirgus –
selle mõjul hakkab transistor voolu
juhtima . Infrapunakiirguse
allikaks võib olla tavaline hõõglamp või
valgusdiood . Kuna
viimase tööiga on hõõglambi omast hulga pikem, siis kasutatakse
valgusdioodi. Anduri tööd juhib pöörlev väljalõigetega
ketas ,
mis on hõõglambi omast hulga pikem, siis kasutataksegi
valgusdioodi. Anduri tööd juhib pöörlev väljalõigetega ketas,
mis on kinnitatud jaoturi rootoriga ühele võllile. Ketas pöörleb
fototransistori ja valgusdioodi vahelises õhkvahes. Kui väljalõige
jõuab fototransistori ja valgusdioodi vahele, langeb kiirgus
esimesele ja see hakkab voolu juhtima. Andurjaoturis on ka
tsentrifugaal - ja vaakumregulaator, esimene on ühendatud pöörleva
kettaga, teine aga pööratava plaadiga, millele on kinnitatud
valgusdiood ja fototransistor. Süütehetk muutub varasemaks mõlema
regulaatori toimel. Tsentrifugaalregulaator pöörab pöörlevat
ketast päri pöörlemissuunda, vaakumregulaator aga pööratavat
plaati vastu
ketta pöörlemissuunda.
22.
Kontaktivabad süütesüstemid.
23.
Digitaalsüütesüsteemid.
Mikroprotsessoritel
töötava digitaalsüütesüsteemi kasutuselevõtt oli suur edusamm
autoehituse arengus.
Pooljuhtidel töötavaid arvuteid (kasutati enne
mikroprotsessorite tulekut) autodes ei kasutatud, sest nad olid
suured ja vähe töökindlad. Mikroprotsessorarvutitel neid puudusi
ei ole. Digitaaljuhtimissüsteemid võib jaotada kolmeks: 1) arvuti
juhib süsteemis süüdet 2) arvuti juhib mootori tööd 3) arvuti
juhib kogu süsteemi (autol on arvutite tööd ühildav
juhtimissüsteem). Esimesena võeti kasutusele süütesüsteemi tööd
juhtiv digitaalsüsteem. Arvuti paigutati transistorsüütesüsteemi
juhtplokki, lisati andurid ja signaalimuundurid, nii et kokku sai
sellest digitaalsüütesüsteem. Järgmisena kaotati mehaanilised
regulaatorid , alles jäi aga
mehaaniline kõrgepingejaotur.
Süütesüsteemi, kus ka see puudub, nimetatakse kontaktivabaks
digitaalsüütesüsteemiks. Et arvuti saaks süütesüsteemi tööd
paremini juhtida, peab tal olema info mootoris toimuvatest
protsessidest ja ta peab seda ka juurde saama. Info jõuab
arvutisse juhtplokis
olevast püsimälust ja signaalimuundurist. Arvuti töötleb
infot teatavasti kahendsüsteemis ja väljastab
arvulise juhtsignaali signaalimuundurisse. See omakorda edastab signaali
transistorlülititesse. Transistorlüliti on ühendatud
madalpingevooluringi süütepooli ja kere vahele. Süsteemi juhtplokk
koosneb arvutist, püsimälust, ajaplokist, signaalimuunduritest,
sisend - ja väljundseadmetest. Väntvõlli pöörlemissageduse
induktiivandur paikneb hooratta hammasvöö või veepumba rihmaseibi
juures. Süüteimpulsi saamiseks on hammasvööl või signaalirattal
üks erilise kujuga hammas või tühimik, mis vastab ülemisele
surnud seisule.
Andureid võib hooratta hammasvöö juures olla üks
või kaks. Induktiivandur kujutab endast vahelduvvoolugeneraatorit,
millel magnetvälja tekitab püsimagnet. Hooratta hammasvöö
hammaste möödumine pooli südamikust põhjustab selles magnetvälja
muutumise. Muutuv magnetväli tekitab poolis suunalt ja väärtuselt
muutuva elektromotoorjõu. Hõrendusandur on ühendatud karburaatori
segukanaliga või pritsemootoritel õhukanaliga pärast seguklappi.
Selle anduri abil saab arvuti infot mootori koormatuse kohta.
Hõrendusandur on kokku ehitatud signaalimuunduriga, mis muundab
hõrenduse muutuse arvutile arusaadavaks. Temperatuuriandurina
kasutatakse termistori, millel takistus temperatuuri tõustes muutub
suurtes piirides. Muutuva temperatuuriga keskkonda paigutatud ja
vooluringi ühendatud termistor põhjustab selles voolu muutusi.
Muunduri abil tehakse voolumuutused mõistetavaks arvutile. Anduri
abil jälgitakse ka küttesegu põlemist mootori silindris.
Kütuse
kokkuhoiu eesmärgil põletatakse silindrites võimalikult lahjat
küttesegu. Lahja küttesegu tuleb süüdata normaalse koostisega
segust varem. Liiga varane süütamine võib põhjustada mootoris
küttesegu detonatsionilise põlemise. Detonatsiooni fikseerimiseks
on mootoriploki küljes
detonatsiooniandur . Kui see fikseerib
detonatsiooni, seab arvuti süüte veidi hilisemaks. Seega on
võimalik hoida süüde võimalikult varajane ja vältida
detonatsiooni. Digitaalsüütesüsteemil on üks omapära võrreldes
transistorsüütesüsteemiga – mootori pöörlemissageduse
suurenedes avaneb transistor varem. See (sisuliselt suletusnurga
muutus) võimaldab koguda suurel pöörlemissagedusel süütepooli
rohkem energiat.
Moodul sisaldab iga süüteküünla tarvis oma
süütepooli ja türistorlülitit. Viimaseid juhib arvuti.
Süütemoodulis kogutakse energiat kondensaatorisse. Aku
alalispinge muundatakse pingemuunduris 400V vahelduvpingeks, millega laetakse
kondensaatorit. Kui arvuti avab türistori, tühjeneb kondensaator
läbi süütepooli primaarmähise. Pingemuutus primaarvooluringis
tekitab emj sekundaarvooluringis. Lihtsüsteemist palju kõrgema
pinge kasutamine primaarvooluringis võimaldab süütepinge tõsta
kuni
30000 V. Küünla sädevahe võib olla kuni 1,5 mm. Kõrgema
süütepinge korral on sädelahendusel suurem energia ja sellega saab
süütada üpris lahjat küttesegu.
24.
Magneetosüütesüsteemid.
Magneetosüütesüsteemi
kasutatakse põhiliselt kahetaktiliste ja väikese võimsusega
neljataktiliste ottomootorite juures. Süsteemi eelis on lihtsuses ja
suures töökindluses. On tava- ja türistorsüsteemid.
Tavamagneetosüsteemi on kasutatud ottomootori algpäevist peale.
Praegu kasutatakse teda vähe. Joonisel 24. On kujutatud
magneetosüütesüsteem.
Joonis 24. Magneetosüütesüsteem.
Türistorsüsteem
on kontaktivaba ja seetõttu väga töökindel. Sädelahenduseks
tarvilik energia koguneb kondensaatorisse. Lülitina töötab siin
türistor, sellest tuleneb ka süsteemi nimetus. Süsteem koosneb
hooratta külge kinnitatud väikesest püsimagnetist ja
kolmeharulisest kolme mähisega südamikust. Kui püsimagnet möödub
südamiku harudest, milledel on poolid, indutseerub laadimispoolis
magnetvälja muutuse mõjul emj ja kondensaator laadub. Kondensaatori
tühjenemist takistavad diood ja türistor. Kui püsimagnet möödub
südamiku harudest, millel on poolid, indutseerub emj muutuva
magnetvälja mõjul päästikpoolis. See pool on ühes vooluringis
dioodi ja türistori juhtahelaga. Kui päästikpoolis tekib emj,
läbib türistori juhtahelat vool ja türistor avaneb. Türistori
avanedes kondensaator tühjeneb läbi süütepooli primaarmähise.
Primaarmähist läbiv vool tekitab süütepooli ümber muutuva
magnetvälja. Muutuv magnetväli mõjutab süütepooli
sekundaarmähist ja selles indutseerub emj. Kondensaatori tühjenemise
hetkel on pinge primaarmähise otstel 400 V. Sekundaarmähises tõuseb
pinge (suure keerdude arvu tõttu) 10...15 kV-ni. Sekundaarmähis on
kõrgepingejuhtme kaudu ühenduses süüteküünla keskelektroodiga.
Kõrge pinge tõttu tekib süüteküünla keskelektroodide vahel
sädelahendus. Süütehetke saab seada südamiku nihutamisega
pöörleva hooratta suhtes. Südamiku nihutamisel päri hooratta
pöörlemist muutub süütehetk hilisemaks ja vastupidi. Mootor
seisatakse türistori päästikpooli lühistava lülitiga.
25.
Jõuülekande otstarve, liigitus ja
parameetrid : ülekandearv ja -suhe, kasutegur.
(1) lk. 254.
Mootori
võimsus, pöördemoment, kantakse traktorit vedavatele ratastele
läbi siduri, käigukasti ja tagasilla. Kõik see kokku moodustabki
jõuülekande. Jõuülekanne võimaldab veel muuta ülekantavat
pöördemomenti traktori tööks sobivatesse veojõu ja kiiruse
piiridesse, aga ka panna
traktor vastassuunas liikuma. Lisaks sellele
käivitatakse jõuülekandelt veel vedav
esisild ja
jõuvõtuvõll/võllid. Transmissiooni põhiosad:
Sidur , Käigukast,
Diferentsiaal , Vedav
telg , Vedav ratas. Jõu ülekandmine mootorilt
vedavatele ratastele võib toimuda mitmel viisil: Mehhaaniliselt,
Hüdrauliliselt, Elektriliselt, Kombineeritult. Mootori võimsus
väljendub teatavasti väntvõllilt saadavas pöördemomendis, mis
sõltub väntvõlli pööretest ning transmissiooni ülesanne on
toimetada see traktori vedavate ratasteni nii, et traktor oleks
suuteline vedama ja arendama ka vajalikku kiirust
sealjuures vajaliku
veojõudu säilitades. Jõuülekanne võimaldab juhil: Valida
vajalikku pöördemomenti ehk veojõudu, Valida vajalikku kiirust ehk
väntvõlli pöördeid. Traktori veokarakteristikult näeme, et
väntvõlli pöördemoment saavutab oma
maksimumi väntvõlli teatud
pöörete juures (ca 1600...1800 p/min) ja edasise pöörete
suurendamisel hakkab see hoopis vähenema.
Teoreetiline
veojõud sõltub eelkõige käikudest ehk käikude valiku arvust,
sest mida suurem on valitavate käikude arv, seda suuremad on
varieerimisvõimalused erinevate kiiruste/veojõudude
valikuks .
Tänapäeva traktorite jõuülekannetes on suur roll täita
variaatoritel, mille abil on võimalik muuta käikude ülekande
suurust
sujuvalt . Näiteks käigukast, kus on 16 edasi- ja 4
tagasikäiku. Tähtis ei ole mitte käikude arv iseenesest, vaid ka
näit, mis ütleb, kui suured on käikude
vahed või ülekatted
väljendatuna traktori veojõu ja sõidukiiruse kaudu.
Hüdrostaatiline
ja hüdrodünaamiline jõuülekanne: Hüdrostaatiline süsteem on
selline, kus õlivoolu osatähtsus süsteemi töötamise ajal on suur
ja kasutusel on
muudetava tootlikkusega
mahtpumbad . Hüdrodünaamilise
süsteemi korral on olukord otse
vastupidine , siin on oluline õli
rõhk, kasutatakse õli kineetilist energiat. Et aga traktori
jõuülekanne on seotud pöördemomendiga, on siia otstarbekas valida
hüdrostaatiline ülekanne. Jõuülekanne koosneb järgmistest
põhiagregaatidest: õlipaak, pump, jahuti,
torustik , filter,
juhtimissüsteem, üks või mitu hüdromootorit. Pump käivitatakse
tavaliselt diislilt ja õli juhitakse torude, voolikute abil kas ühe
või mitme hüdromootorini, mis on õli voolusüsteemi ühendatud kas
järjestikku või paralleelselt. Õli
jahutamine toimub eraldi ringi
kaudu, lisaks juhitakse õli alati ka läbi
filtri , et eemaldada
mehhaanilisi lisandeid ja muid setteid.
Pumbad ja üldjuhul ka
hüdromootorid on siin kolb-tüüpi; nad on oma ehituselt küllaltki
sarnased. Pumba ehituses on võrreldes tavakolbpumbaga mõni
erinevus:
Kolvid paiknevad pumba pikkitelje sihis, Kolvid kinnituvad
liikuvalt ühisele kaldplaadile, plaadi asend on reguleeritav, kolvid
koos silindriplokiga ja juhtplaadiga pöörlevad, õli sisse- ja
väljavool toimub silindriploki kohal asuva jaotusplaadi kaudu. Õli
pumpamist ei toimu seni, kuni pumbas olev juhtplaat on risti pumba
pikitelje suhtes ehk teisiti öeldes, ei toimu kolbide edasi-tagasi
liikumist silindrite
plokis . Juhtplaadi asendi muutmiseks on aga mitu
erinevat võimalust: mehhaaniline – käsitsi, regulaatoriga, mida
võib juhtida
mehhaanika , elektri, hüdraulika, suruõhu abil.
26.
Sidur: Siduri otstarve. Ühe- ja
kahekettalised hõõrdsidurid,
kaksiksidur .
Sidurite karakteristikud,
siduri poolt ülekantav suurim pöördemoment, siduri varutegur.
(1) lk. 267.
Siduri
ülesandeks on lahutada mootor jõuülekandest lühikeseks ajaks,
samuti võimaldab sidur sujuvalt liikuma hakkamist. Tema kaudu saab
käivituse jõuvõtuvõlli sõltumatu
ajam . Siduri veetavaks osaks on
ketas, mis on mõlemalt poolt kaetud friktsioonkatetega. Ta on
samaaegselt ühendatud siduri veetava võlliga, mis siseneb
käigukasti, olles seal samaaegselt käigukasti vedavaks võlliks
(Joonis 26).
Joonis
26. Sidur.
Veetav ketas
surutakse vastu hooratast surveplaadi ehk –ketta abil, mis saab oma
survejõu surveketta ja siduri korpuse vahel olevatelt kokkusurutud
vedrudelt. Sellist
sidurit nimetatakse
alaliselt sidestatud siduriks.
Siduri lahutamisel surub survelaager lahutushoobadele, mis panevad
liikuma surveplaadi, ületades seega vedrude vastusurve. Hõõrdepinnad
eemalduvad üksteisest ja jõuülekanne katkeb ehk sidur on
lahutatud. Et oleks tagatud siduri normaalne töö, peab survelaagri
ja lahutushoobade vahele jääma väike
vahemaa ehk lõtk, mille
suurust mõõdetakse olenevalt siduri ja tema ajami tüübist 2…5mm
ja Vene
traktoritel 35…50 mm pedaali käigupikkuse algusest
mõõdetuna. See suurus kuulub kontrollimisele ja reguleerimisele
traktori perioodilisel tehnohooldel. Eeldatakse, et lahutushoobade
vastastikune asend ja baasmõõt on lubatud normi piirides. Algselt
on see tehase poolt juba reguleeritud.
Siduri veetava
ketta hõõrd- e friktsioonkatteks võivad olla: Fiiberrõngad,
kork ,
keraamilised
plaadid , metallrõngad ilma kateteta. Kaheliiniline
sidur on selline, kus hoorattale on monteeritud 2 sidurit,
kusjuures esimene on sõidusiduri ülesannetes, teiselt käivitatakse
jõuvõtuvõll. Mõlema juhtimine toimub ühe pedaali abil. Ülemine
pool pedaali käigust lahutab ära sõidusiduri; surudes aga pedaali
lõpuni, lahutame ära ka jõuülekandest jõuvõtuvõlli. On olemas
kaksiksidur, mis tähendab seda, et hoorattale on monteeritud kaks
eraldi töötavat sidurit ja
kummagi juhtimiseks on kabiinis eraldi
seisvad, erineva suurusega pedaalid: suurem
pedaal - sõidusidur,
väiksem pedaal – jõuvõtuvõlli sidur.
Sidurid võivad töötada
ka õlivannis, siis nimetatakse neid märgadeks siduriteks. Sellisel
juhul on tegemist spetsiaalsete hõõrdkatetega või on veetavad
kettad üleni
terasest . Sellise siduri leiame traktori
käivitusmootoril ja ka mootorrattal. Olenevalt siduri lahutamisele
kuluvast jõust võivad nad varustatud olla ka hüdroajamitega ja
lisavõimenditega. Sellisel juhul pannakse pedaalile surumise jõuga
liikuma õli torus, kust kaudu ta juhitakse survelaagri
töösilindritesse ja toimub siduri lahutamine.
27.
Hüdrosidur, selle karakteristik.
(1) lk. 272.
Hüdrosidur
töötab kui
automaatne sidur mootori ja käigukasti vahel. Sellises
siduris antakse pöördemoment mootorilt käigukastile õliga, puudub
igasugune mehhaaniline side käigukastiga. Sidur koosneb järgmistest
detailidest: Väntvõll koos hoorattaga,
turbiiniratas koos veetava
võlliga, pumbaratas. Viimane on kinnitatud õliga täidetud
kambrisse, mis on kinnitatud hooratta külge. Pumbaratta küljes
olevad labad hakkavad õli ringi
ajama hetkel, mil mootor
käivitatakse. Õli paisatakse vastu
turbiini labasid seda suurema
kineetilise energiaga, mida suuremad on väntvõlli pöörded. Kui
väntvõlli pöörded saavutavad oma maksimumi, siis ka turbiiniratas
pöörleb peaaegu sama kiirusega kui pumbaratas. Sellise siduri
suurim eelis on traktori
sujuv liikuma
hakkamine , kuid ta ei ole
suuteline muutma ülekantavat momenti.
28.
Pöördemomendi muundurid:
Astmelised käigukastid. Käiguvahetus nihkhammasrataste, hammasmuhvide ja
sünkronisaatorite abil. Sünkronisaatorite ehitus ja tööpõhimõte.
(1) lk. 279.
Käigukasti
ülesandeks on võimaldada traktori veojõu ja liikumiskiiruse
muutmist sõltuvalt veo- ja sõidutingimustest, aga ka traktoristi
soovist lähtuvalt. Lisaks võimaldab käigukast ka traktori
tagurpidi liikumist ja mootori pikemaajalist lahutamist
jõuülekandest. Traktoritel on kasutusel mehaanilised käigukastid
ja neid on kaks tüüpi: välishambumisega hammasrataspaarid,
sisehambumisega hammasrataspaarid. Nimetatud hambumisliigid võivad
omakorda jaguneda mitme näitaja alusel. Lihtsas käigukastis peab
alati leiduma üks hammasrataspaar ühele käigule, kusjuures
hambumises on ja jõudu kannab üle ainult 1 hammasrataspaar.
Hammasrattad võivad olla jäigalt kinnitatud käigukasti võllile,
nihutatavad võllide peal, kuid pöörlevad koos võlliga, pöörelda
võllist sõltumatult, olla võllist sõltumatud, võll ainult toetab
hammasratast. Käigukastis käikude vahetus võib toimuda mitmel
viisil: erinevate hammasrataspaaride saamine nende vahetul
ühendamisel, teineteisega hambumises olevate hammasrataste
ühendamine vahesiduriga. Käikude juhtimismehhanismid võivad olla
mehhaanilised (liugurid ja
kahvlid ), hüdraulilised või suruõhu
abil tööle rakendatavad, kuid igal juhul peab olema kindlustatud
soovitud käigu sisselülimine, käigu seespüsimine, ainult esimese
käigu sisselülitumine. Otsehambumisega käigukastis kasutatakse
sünkronisaatoreid, mis asetsevad lülitatavate hammasrataste vahel
ja mis peavad ühtlustama ühendusse viidavate hammasrataste
pöörlemiskiirusi; on üldjuhul hõõrdtüüpi (Joonis 28).
Sünkroniseeritud käikude sisselülitamine toimub viivitusega, sest
erinevate hammasrataste pöörlemiskiiruste ühtlustumine nõuab mõne
sekundi. Paljud traktorid on varustatud siduripiduriga, mille
ülesandeks onsiduri veetava võlli
tavalisest kiirem seiskamine,
käikude sujuvam sisselülitamine ja ta rakendatakse tööle
siduripedaali allavajutamisel ehk siduri lahutamisel. Hüdraulilise
juhtimisajami korral toimub käikude ümberlülitamine hüdrauliliselt
juhitavate hõõrdsidurite kaudu, mis ühendavad jõuülekandesse
erinevaid pidevas hambumises olevaid hammasrataspaare. Tegelikuses
sõltub käigukasti juhtimisviisi valik väga palju tehnilisest
tegurist ja ka
muust , näiteks traktoriehituse traditsioonist, kui
tugev on insenerimõte, kui odavat või kallist traktorit soovitakse,
kui mugavat juhtimist tahetakse, jne.
29.
Võimsusvoogu katkestamata lülitatavad
(
power shift ) käigukastid: käikude lülitamine sidurite abil.
Selles
käigukastis toimub käikude vahetamine ilma sidurit lahutamata.
Selleks on püsihambumises olevate hammasrataste ette paigutatud üks
või mitu planetaarreduktorit, mida juhitakse ketas- ehk
lamellsidurite ja lintpidurite kaudu. Neid omakorda juhitakse
hüdrauliliste ajamite abil. Tegelikkuses kombineeritakse käigukastis
mitme erineva võlli vahel, kuhu hetkel powershift käiguvahetus on
paigutatud. Näiteks : Powershift on kõikide võllide vahel, John
Deere, 8 edasi, 4 tagasi; Powershift on
vedava ja veetava võlli
vahel, David
Brown , 4 astet ja lisaks 3-astmeline mehhaaniline
vahetus; Powershift on vedaval võllil, Case, annab kokku 3 edasi ja
1 tagasikäigu, pluss igale käigule neli astet. Selliste
kastide hüdrosüsteemid võivad olla täiesti iseseisvad, alates õli
pumpamisest, jahutamisest kuni juhtimiseni käigukasti.
30.
Hüdrotransformaator, selle
karakteristik.
Hüdrotransformaator
on edasiarendatud ja täiustatud variant tavalisest
eespool kirjeldatud hüdrosidurist. Põhiline erinevus seisneb selles, et
pumba- ja turbiiniratta juurde on paigutatud
labadega varustatud
lisaratas – juhtratas ehk staatorratas. Kui
staator seisab paigal,
saavutatakse maksimaalne moment, kui aga staatorit järk-järgult
vabaks lasta, siis näeme, et vabaduse arvel väljastatav
pöördemoment samavõrra väheneb. Põllumajandustraktoritel neid
enamasti ei kasutata.
31.
Automaatkäigukastid.
Planetaar -
ehk satelliithambumine tähendab seda, et ülekande vedav ja veetav
hammasratas on paigutatud teineteise sisse ning neid ühendavad
omavahel vahe- ehk sateliithammasrattad, mis on kui
planeedid tiirlemas ümber kesk- ehk päikese-
hammasratta . Need omakorda
pöörlevad kaasavedaja
telgedel . Kogu ülekanne saab töötada
ainult ühel tingimusel: üks planetaarmehhanismi lülidest, olgu see
vedav, vahe või veetav, peab seisma paigal ehk olema pidurdatud.
Ülekannet on võimalik kasutada kuuel
erineval tööreziimil, mis
kõik mingil moel muudavad veetava lüli pöörlemist vedava lüli
suhtes. Niipea aga kui ühendatakse kaks
suvalist lüli omavahel,
teisiti öeldes tehakse nad koos pöörlevateks, muutub kogu ülekanne
jäigaks ülekandeosaks, mis ei mõjuta ei ülekandearvu ega
pöörlemissuunda. Planetaarmehhanismi eelised on: võtavad vähe
ruumi ja kannavad üle suuri jõudusid.
32.
Kardaanülekanne: Kardaanülekande
otstarve ja üldehitus. Püsikiirusega kardaanliigendite otstarve ja
ehitus. (1) lk. 294.
Nii
rahvusvahelises ulatuses kui ka Eestis on praegusel ajal kasutusel
mitu erinevat jõuvõtuvõlli ja ka jõudu edasikandvad
kardaanülekanded, seepärast on alati oluline kontrollida, et
traktori jõuvõtuvõll sobiks põllumasina kardaanvõlliga. Alati on
ohtlikud kas liiga pikad või siis liiga lühikesed ühendusdetailid:
esimesel juhul seatakse ohtu mõlemad
masinad , mis võivad
kokkusurutud ühenduse korral kas traktori või põlluriista ära
lõhkuda; teisel juhul on ohtlik ühendusest lahti tulnud
trajektooripoolne osa, mis edasi pööreldes võib midagi või kedagi
vigastada. Kardaanivõlli otsas asub spetsiaalne ühendusmuhv, mis on
ühendatud traktori jõuvõtuvõlliga ning mis fikseeritakse
automaatselt või käsitsi mutri poldi abil. Automaatseks
ühendusseadmeks võivad olla kuullukusti ja tihvt-vedru lukusti.
Kasutuses on ka selline ühendamisvõimalus, mida traktorist saab
teha kabiinist, nn kiirühendusmuhvid. Et kaitsta traktorit või ka
põllumasinat vastastikku tekitatud ülekoormuse eest, on
kardaanvõllidele ehitatud vastavad sidurid, mis võib liigitada
järgmiselt: ketas – ehk hõõrdsidur, ka friktsioonsidurid;
põrksidur; vabajooksusidur. Rohkem kasutatakse esimest ja viimast.
Põrksidur on oma ehituselt ja ka tööpõhimõttelt sarnane
hõõrdsiduriga. Suurim erinevus on see, et siduri vedav ja veetav
osa on vahetult teineteise vastu surutud ja lisaks hõõrdejõule
tuleb siduris kokku suruda vedrud selleks, et ketaste nukkidega
varustatud tööpinnad saaksid hakata teineteise suhtes liikuma,
sidur hakkab libisema ja jõuülekanne katkeb. Varasemal ajal olid
kasutusel kaitsetihvtid, mis lõigati kaitsesiduris läbi, kui
ülekantav jõud läks liiga suureks. Näiteks heinapressi hooratas,
mille sees selline kaitsemehhanism asub. Vabajooksusiduri teeb
eriliseks asjaolu, et ta kannab pöörlemist edasi ainult ühes
suunas, traktorilt põllumasinale. Seda kasutatakse siis, kui
põllumasinal on suured pöörlevad massid: heinapressil,
silokombainil. Neid on kuultüüpi, rulliktüüpi, hoobtüüpi. Jõu
ülekanne peab olema võimalik ka olukorras, kus töömasin on
traktori suhtes liikuv, mis tähendab seda, et traktoripoolne ja
põllumasinapoolne kardaanvõll asuvad erinevate nurkade all. On ju
väga vähe selliseid töid, kus traktor ja töömasin ei tohi
kuigivõrd oma asendit muuta. Erinevate nurkade kindlustamiseks
kasutatakse: ühekordseid, kahekordseid,
suurendatud pöördenurgaga
kardaaniriste. Lubatud maksimaalne pöördenurk sõltub ristliigendi
poolt ülekantava nurkkiiruse suhtest ja selle järgi jagunevad nad:
muutuva nurkkiirusega ja püsiva nurkkiirusega liigenditeks. Et
ristliigendid ja muutuva pikkusega kardaanvõllid töötaksid
häireteta pikka aega, on oluline nende õigeaegne ja nõuetekohane
hooldus , mis seisneb küll ainult vajaliku määrdeaine viimises
õigel ajal õigesse kohta. Siinkirjutaja teab oma kogemustest, kui
palju lisavaeva nõuab
hooldamata kardaanvõlli komplekti ühendamine.
Tehniliselt mittekorras kardaanülekanded on olnud ja ilmselt võivad
olla ka edaspidi oht.
33.
Veosillad: Peaülekanded, nende otstarve
ja ehitus. (1) lk. 297.
Veosillaks nimetatakse traktori või auto seda silda, mille
rattad veavad.
Sild on jäik
tala .
Temasse on mahutatud peaülekanne, diferentsiaal ja rataste ajam.
Traktorite T-28X4M, T-40,
T-16 ja T-25A veosillad on kokku ehitatud käigukastiga, kuid nende
veorataste ajamid
asuvad äravõetavates karterites. Roomiktraktori veosilla
(tagasilla) koosseisu kuuluvad
järgmised
mehhanismid : käigukast, peaülekanne ja
pööramismehhanismid (dt-75M);
peaülekanne ja pööramismehhanismid (T-130, T-70C, T-70B); kaks
teineteisega
ühendamata peaülekannet (T-150). Et auto mass oleks väiksem,
keevitatakse veosildade
karterid stantsitud terasprofiilidest. Karteri külge on keevitatud
peaülekande reduktori
kinnitamise äärik. Enamiku traktorite tagasildade kered on valatud
hallmalmist või terasest
(K-701, T-40M). Peaülekandeks nimetatakse jõuülekandemehhanismi,
mis paikneb eespool
veorattaid ja muudab pöördemomenti. Traktori peaülekande otstarve
on sama, kuid ta asub
eespool lõppülekannet. Peaülekanded valmistatakse kas
koonus - või
silinderhammasratas-
tega . Esimestel on
spiraal - ja teistel sirghambad.
Silinderhammasratastega peaülekanded on
traktoritel, millel on ristvõllidega käigukastid (T-25A, T-40M,
T40AM, T16-M). Sellistes
jõuülekannetes muudavad pikivõlli pöörlemise ristvõlli
pöörlemiseks käigukasti vedava ja
veetava võlli koonushammasrattad. Peaülekande vedav hammasratas
valmistatakse kas
käigukasti veetava võlliga ühes tükis või
äravõetavana. Veetavad hammasrattad
kujutavad
endist enamasti äravõetavaid hammasvöid. Need
kinnitatakse poltide või
neetidega tagasilla võlli ääriku külge (roomiktraktoritel) või
diferentsiaalikarbi külge
(ratastraktoritel). Peaülekande koonushammasrattad võtavad vastu
ja kannavad edasi mitte
üksnes radiaalkoormusi, vaid ka suuri telgkoormusi. Peaülekandeid
liigitatakse: 1-
ühekordne spiraalhammasratastega, 2-ühekordne hüpoidülekanne,
3-kahekordne ülekanne.
Roomiktraktori peaülekanne asub tagasilla kere eraldi ruumis, mille
õlivann on harilikult
ühenduses käigukastiga. Juhtimissidurite ruumist või
pööramismehhanismide piduritest on
aga peaülekanderuum õli läbivoolu
takistamiseks leht- ja
mansett -tihenditega eraldatud.
Ratastraktorite peaülekandedetaile määritakse jõuülekande
ühisest õlivannist. Autode
peaülekanded jagunevad ühekordseteks ja kahekordseteks (ühe- ja
kaheastmelisteks).
Ühekordseid peaülekandeid kasutatakse sõiduautodel ja
väikeveoautodel. Nad koosnevad
ühest kooniliste spiraalhammasrataste või hüpoidhammasrataste 1
ja 2 paarist.
Hüpoidhammasratastel on erilise kujuga hambad, mis võimaldavad teha
hammasrattaid
spiraalhammasratastest väiksematena. Hüpoidülekande korral on
hammasrataste 1 ja 2
pöörlemisteljed nihutatud suuruse C võrra teineteisest eemale.
Kui veetavate hammasrataste
mõõtmed on võrdsed, siis on hüpoidülekande vedav hammasratas
pikem ja
paksemate hammastega kui spiraalhammasratas, korraga hambuvate
hammaste keskmine arv
on aga suurem. Seepärast töötavad hüpoidülekanded müratult ja
on vastupidavamad.
Hüpoidhammasrataste telgede nihutus võimaldab vähendada sõiduauto
kliirensit ja koos
sellega suurendada teelpüsivust. Selleks nihutatakse vedava
hammasratta telg veetava
hammasratta teljest madalamale. Hammasrataste vastupidine paigutus
võimaldab suurendada
veoauto kliirensit. Kahekordsesse peaülekandesse
kuulub kaks paari hammasrattaid.
Koonushammasrattad tehakse spiraal- või hüpoidhammastega.
Silinderhammas-
ratastel on
kald- või noolhambad. Kui kahekordse peaülekande mõlemad
hammasrattapaarid asuvad
samas karteris, nimetatakse teda keskülekandeks. Kui aga kahekordse
peaülekande teine
hammasrattapaar on kummagi veoratta juures, siis on tegemist
jaotatud peaülekandega.
Mõnedel autodel kasutatakse dünaamiliste omaduste parandamiseks
kahekäigulisi
peaülekandeid. Sellistel peaülekannetel on kaks
lülitatavat käiku. Kahekordseid
peaülekandeid kasutatakse kesk- ja suurveoautodel.
34.
Diferentsiaalid : diferentsiaali
otstarve, lihtdiferentsiaali põhiomadused.
(1) lk. 298.
Diferentsiaaliks
nim jõuülekandemehhanismi, mis
jaotab temale
kantud momendi
väljundvõllide vahel ja võimaldab neil pöörelda erineva
kiirusega. Diferentsiaalid liigituvad ehituslikult hammasratas-,
nukk- ja tigudiferentsiaalideks. On ka vabakäigumehhanismiga
diferentsiaale. Hammasratasdiferentsiaalid tehakse kooniliste, kuid
vahel ka silindriliste hammasratastega.
Autole paigutamise koha järgi
jagunevad diferentsiaalid ratastevahelisteks, telgedevahelisteks ja
külgedevahelisteks diferentsiaalideks.
Ratastevaheline
diferentsiaal asub auto või traktori ühe telje vasak- ja
parempoolse veoratta vahel.
Telgedevaheline
diferentsiaal on paigutatud auto või traktori veosildade vahele.
Külgedevaheline
diferentsiaal asub auto vasak- ja parempoolsete veorataste vahel.
Diferentsiaalikarbi külge on liikumatult kinnitatud peaülekande
veetav hammasratas, mis hambub vedava hammasrattaga. Karpi on
mahutatud ristmik, millel saavad takistamatult pöörelda kaks või
nei satelliiti.
Satelliidid on alalises hambumises
koonushammasratastega.
Viimased on jäigalt veoratastega ühendatud
võllide küljes. Kui
muhv on lahutatud, võrdub võllide
nurkkiiruste summa veorataste ja pinnase igasuguse haardumise korral
peaülekande veetava hammasratta kahekordse kiirusega. Lahutatud
muhvi korral pöörlevad võllid ja hammasratas võrdselt tingimusel,
et võllide takistused on võrdsed. Kui aga üks võll seisab, siis
pöörleb teine hammasrattast kaks korda kiiremini. Kirjeldatud
diferentsiaal on ratastevaheline, sest ta paigutatakse auto vasak- ja parempoolse ratta vahele. Teda nimetatakse ka sümmeetriliseks,
sest ta jaotab pöördemomenti väljundvõllide vahel, kui need
teineteise suhtes ei pöördu, võrdselt, erinedes selle poolest
ebasümmeetrilistest diferentsiaalidest. Suurim pöördemoment, mida
diferentsiaal võib väljundvõllidele kanda, sõltub sellest
veorattast, mis tee või pinnasega halvemini haardub. Diferentsiaali
see omadus piirab traktori läbivust ja veoomadusi. Et nimetatud
puudusest lahti saada, täiendatakse diferentsiaali lisaseadise –
blokeermehhanismiga. Tuntakse blokeeritavaid ja blokeeruvaid ehk
lukustuvaid diferentsiaale. Blokeeritaval diferentsiaalil on olemas
seadis, mis võimaldab väljundvõlle jäigalt ühendada. Traktoril
võib sellise ühenduse saamiseks sidestada nihutatava hammasmuhvi,
mis asub võlli nuutidel, diferentsiaalikarbi hammastega.
Diferentsiaal blokeermehhanismi ajamid jagunevad mehhaanilisteks,
hüdraulilisteks ja pneumaatilisteks.
Mehhaanilise ajamiga blokeermehhanism lülitub pedaalile vajutamisel ja lahutub
tagastusvedru jõul, kui pedaal vabastatakse.
Blokeerimine võib
toimuda ka automaatselt. Sellisel juhul
piisab , kui
mehhanism kord
sisse lülitada. Edasine sisse- ja väljalülitamine toimub ilma juhi
igasuguse osavõtuta. Automaatselt blokeeritavat hüdroajamiga
diferentsiaali kasutatakse traktoritel MTZ-80 ja MTZ-82.
Diferentsiaali blokeermehhanismi täiturelement on hüdrauliliselt
kokkusurutavate ketastega hõõrdsidur. See asub jõuülekande
keres ,
vasakpoolse piduri
kojas . Kui sidur on sisse lülitatud (õli rõhk
on kettad kokku surunud), ühendub traktori vasakpoolse lõppülekande
vedav hammasratas erivõlli kaudu jäigalt diferentsiaali ristmikuga,
järelikult ka tema kerega, ja diferentsiaal blokeerub. Blokeerumise
sisse- ja väljalülitamiseks on rooli hüdrovõimendi süsteemis
juhtrataste pöördenurga
andur . Andur tüürib täiturmehhanismi,
sidurit, lülitades seda sõltuvalt traktori juhtrataste
pöördenurgast automaatselt sisse ja välja. Blokeeruval
diferentsiaalil on väljundvõllide
momentide ebavõrdsus tagatud
iseenesest. Kui blokeeritavad diferentsiaalid lülitatakse täiesti
välja ja nende mõlemad väljundvõllid pöörlevad seejärel
ühesuguse nurkkiirusega, siis blokeeruvad diferentsiaalid on
blokeeritud osaliselt, sõltuvalt jõududest, mis takistavad
väljundvõllide pöörlemist. Blokeeruvate diferentsiaalide
blokeerumisomadusi hinnatakse blokeerumisteguriga. See on aeglasema
ja
kiirema võlli pöördemomentide suhe. Blokeeruvad diferentsiaalid
jagunevad suurhõõrde- ja vabakäigusiduritega diferentsiaalideks.
Ehituslike tunnuste alusel jagunevad nad nukk-,
tigu -, ja
hammasratasdiferentsiaalideks. Viimastel on hõõrdumise
suurendamiseks eriseadis. Suurhõõrdediferentsiaali ja hõõrdsidurite
abil blokeeruva koonusdiferentsiaali ehitus on peaaegu
samasugune ,
kui ülalkirjeldatud diferentsiaalil, kuid tal on kaks ühesugust
sümmeetriliselt paiknevat hõõrdsidurit ja teistsuguse ehitusega
ristmik. Mõlemad sidurid koosnevad vedavatest ja veetavatest
ketastest. Ühed kettad on ühenduses karbiga ja teised võllidega.
Kui diferentsiaal töötab, tekitavad koonushammasrattad telgjõu,
mis surub mõlemad kettad. Sellisel juhul kannavad pöördemomenti
edasi nii satelliidid kui sidurid ja diferentsiaal on osaliselt
blokeeritud. Mida suurem on veorataste takistusmoment, seda suurem on
peaülekande pöördemoment. Järelikult on ka sidurite kettad
tugevamini kokku surutud ja blokeerumine suurem. Traktori pööramisel
pöörleb aeglasemalt see võll, mis on ühenduses seesmise,
pöördekeskmepoolse
rattaga . Et takistus suureneb, hakkavad kettad
libisema ja diferentsiaal vabaneb.
35.
Diferentsiaali lukustamine, suurhõõrdediferentsiaalid
(hõõrdketastega, nukk- ja tigudiferentsiaal).
36.
Lõppülekanded (rattareduktorid).
(1) lk. 305.
Suurendavad
traktori peaülekandelt veoratastele kantavat pöördemomenti. Suure
kandevõimega autodel täidab samasugust ülesannet kahekordse
jaotatud peaülekande teine hammasrataspaar. Roomiktraktorite
lõppülekanded paiknevad tagapool pööramismehhanismi või
peaülekannet, ratastraktoritel aga tagapool diferentsiaali.
Lõppülekanne on alaliselt hambuvate silinderhammasratastega
reduktor . Hammasratas võllide teljed võivad olla liikumatud ja
liikuvad (planetaarülekannetel). Planetaarlõppüle kannete
iseärasusi on kompaktsus ja suur töökindlus. Nad on paigutatud
traktoritele K-701, T-150K, T-150,
autodele belas-540 jt.
Kinemaatilise skeemi alusel jagunevad lõppülekanded ühe- ja
kaheastmelisteks. Ülekandearvud on esimestel 4...6 ja teistel
8...12. Järelikult võimal- davad kaheastmelised lõppülekanded
jõuülekande detailide koormust suuremal määral vähendada, mis
tõstab töökindlust.
37.
Rattavõllid.
(1) lk. 311.
Rattavõll
kannab pöördemomendi auto ja ratastraktori diferentsiaalilt või
roomiktraktori pööramismehhanismilt veorattale. Auto rattavõll
ühendab ratast diferentsiaaliga (nimetatakse ka poolteljeks).
Traktori rattavõll on lõppülekande osa. Sõltuvalt vastuvõetavast
koormusest jagunevad rattavõllid poolkoormatud, veerandkoormatud ja
koormamata võllideks. Poolkoormatud rattavõlli puhul on veoratta
rumm võlli välimise otsa küljes. Võlli toetab
laager , mis asub
veosilla karteri võllikattes. Rattavõll töötab väändele ning
võtab vastu ka auto
kaalust ja külgjõududest tingitud
paindemomendi . Veerandkoormatud rattavõlli puhul toetab veoratta
rummu laager, mis asub veosilla karteri võllikattes. Rattavõll
töötab väändele ja võtab vastu ka külgjõudusid. Koormamata
rattavõlli puhul toetub veoratta rumm kahele laagrile ja on
kinnitatud rattavõlli ääriku külge. Et
laagrid asuvad veosilla
karteri võllikattel, töötab võll ainult väändele. Poolkoormatud
rattavõlle kasutatakse sõiduautodel. Veerandkoormatud rattavõllid
on mõnedel sõiduautodel ja väikeveoautodel. Koormamata rattavõlle
kasutatakse enamikul veoautodel. Traktoritel K-701, T-150K ja
MTZ-80/82 on koormamata rattavõllid, kuid on ka veerandkoormatud
võllidega traktoreid.
38.
Rool . Ratasmasina pööramise viisid.
(1) lk. 338., (3) lk. 132.
Praktikas
kasutatakse ratastraktori juhtimiseks nelja erinevat võimalust:
juhtimine esiratastega, juhtimine tagaratastega, juhtimine nii esi
kui tagaratastega, tsentraalne ehk keskjuhtimine. Kui ratastraktori
juhtimine põhineb rataste pööramisel, siis roomiktraktori
juhtimise põhimõte seisneb pöörde siseküljel olevale roomikule
jõuülekande katkestamisel. Juhul, kui rattad pannakse vedama
hüdromootorite abil, on võimalik traktorit juhtida ilma rattaid
pööramata. Siin on pööramise põhimõte rataste pöörlemiskiiruste
muutmises, kusjuures neid on võimalik muuta väga erinevalt. Näiteks
firma New
Holland hüdrotõstuk on kohapeal võimeline ringi pöörama,
ilma et juhtrattaid peaks mingis suunas pöörama. Esiratastega
juhtimisel pööratakse esiteljele kinnitatud juhtrattaid vajalikus
suunas. Kasutatakse 4-rattalistel tagarataste veoga traktoritel.
Tagaratastega juhtimist kasutatakse tavaliselt suurte traktorite ja
spetsiaalsete veomasinate puhul. Mõlema rattapaarige juhitakse siis,
kui on traktorile vaja anda väga suurt manööverdusvõimet, tihti
on ka mõlemad rattapaarid vedavad. Kasutatakse tõstukite puhul.
Keskelt juhtimisel toimub traktori pööramine tema poolraamide
kaudu, kuhu kinnituvad vedavad rattapaarid. On kasutuses suurte
traktorite juures. Näiteks T- 150K ja K-710. Juhtrataste pööramine
võib toimuda mehhaaniliselt, hüdromehhaaniliselt, hüdrauliliselt.
Rooliseadme põhiosad on: 1-rool koos roolisambaga 2-roolikarp
3-roolihoob 4-pikivarras 5-paralleelvardad 6-pöördhoovad 7-esisilla
kinnitus 8-käändtelje poldid 9-esisild 10-juhthoob 11-
juhtratta telg. Kogu rooliseadmestiku tööülesanne on muuta rooliratta
pööramine jõukohaseks juhile nii, et samal ajal oleks tagatud ka
juhtrataste vajalikud pöördenurgad. Seda tagab ülekandearv 20:1,
mis tegelikkuses annab 5 pööret. Rooliratast keerates pööratakse
juhtrattaid ca 90deg ehk veerand ringi.
Selliselt ongi juhtrattad
pööratud ühest äärmisest asendist teise. Olenevalt traktoritest,
nende otstarbest, esisilla konstruktsioonist, juhtratastele pandud
lisaülesannetest võib juhtrattaid pöörata ühes suunas
otsesõiduasendist kuni 55deg. Kasutatakse ka rooliseadmeid, kus
kummagi juhtratast pööratakse eraldi pikivarda abil.
39.
Roolireduktorid, nende otstarve ja tarindused. Rooliajamid.
40.
Roolivõimendid. Hüdrostaatiline rool.
Tavaliste rooliseadmete puuduseks on see, et need paneb tööle inimese jõud,
mis aga on üheks piiravaks
teguriks rooliseadme konstrueerimisel.
Seepärast hakati mõtlema, kuidas on võimalik ehitada
rooliseade nii, et teda oleks kerge juhtida: ei pea
rakendama suurt füüsilist
jõudu, ei pea rooliratast väga palju
keerama , mis muidu
teeks kiire
traktori juhtimise ebamugavaks. Otsustati kasutada pumba poolt
tekitatud õlirõhku juhtrataste pööramiseks. Nii
saigi valmis
hüdromehhaaniline roolivõimendi, kus traktoristi ülesandeks jäi
rooli pööramise abil hüdrojaoturi
viimine tööasendisse ja
süsteemis töötava hüdrosilindri ülesandeks jäi juhtrataste
pööramine. Kuigi üksikute agregaatide paigutus võib olla
süsteemiti erinev, on nende tööpõhimõte üldjuhul üksteisega
sarnane. Selliste süsteemide puhul on oluliseks nõudeks rooliseadme
töövõime säilitamine ka siis, kui võimendi lakkab töötamast.
Siin säilib mehhaaniline side, kuigi kuigi juhtimine on tunduvalt
raskem. Hüdrostaatiline roolivõimendi tundub esmaoilgul olevat
sarnane eelmisega ja seda ta ka mõnes osas tõepoolest on. Kuid on
mõni oluline erinevus: puudub igasugune mehhaaniline side rooliratta
ja juhtrataste vahel; süsteemi on tööle pandud kaks pumpa:
hammasrataspump -töörõhu tekitaja, planetaarpump-hüdrojaotur, õli
juhtimiseks töösilindrisse ja
pumpamiseks -juhtimiseks
töösilindrisse, kui põhipump ei tööta. Juhul kui peapump lakkab
töötamast või kui mõnel muul põhjusel puudub vajalik rõhk
süsteemis, kuid on ikkagi olemas õli, saab traktorist juhtida
traktorit tänu pumbale, mis töötab rooliratta pööramisel. Nüüd
peab traktorist aga rakendama tunduvalt suuremat jõudu, sest ta
pöörab ka samal ajal juhtrattaid. Liiklusohutuse seisukohalt on
oluline, et roolivõimendi süsteemis säiliks alati piisav rõhk,
ükskõik kui madalatel väntvõlli pööretel ka mootor ei töötaks.
Samas peab olema säilitatud ka pumba vajalik tootlikkus.
NSVL ajast
pärit traktoriga T150K (esimesed mudelid) oli selline olukord, kus
väntvõlli pöörete vähendamine kutsus esile rõhu tuntava languse
süsteemis ja juht ei sutnud piisavalt traktorit juhtida. Ka MTZ-l,
eriti vanematel traktoritel, esineb
olukordi , kus mootori töötamisel
madalatel pööretel väheneb õlirõhk võimendi süsteemis niivõrd,
et takistab juhtrataste normaalset pööramist. Olukorra teeb veel
halvemaks see, et traktori juhtrattaid pöörab mõnel
mudelil üks
hüdrosilinder, mis on aga ebapiisav süsteemi madalatel survetel.
41.
Juhtrataste seadenurgad.
Et
juhtrattad tagaksid kindla ja hea juhtimise, peavad nad olema õigesti
paigutatud ehk asetsema õigete nurkade all. Neid nurkasid
nimetatakse juhtrataste seadenurkadeks, mis on järgmised:
juhtrataste vertikaalkalded väljapoole traktorit, käändtelgede
sisepoole ja tahapoole
kalded , juhtrataste
kokkujooks . Esimene neist
tagab olukorra, kus juhtrattad pöörduvad tagasi otsesõidusuunda
traktori raskuse arvel. Teise ülesanne on tagada juhtrataste
stabiilsus otsesõiduasendis. Kolmanda ülesanne on seada juhtrattad
otseasendisse sõidu ajal, kui kalletest tulenevalt mõjuvad
juhtratastele lisajõud. Roolitrapetsi ülesandeks on tagada
juhtratastele erinevad pöördenurgad, mis on tingitud erinevatest
pöörderaadiustest traktori
kurvis sõidul. Selleks on juhtrataste
kinnituspunktide ja paralleelvarda pikkused erinevad, nii et kui
paralleelvarras on esisillast tagapool, siis on tema pikkus väiksem
ja kui eespool, siis suurem. Nii on tagatud niinimetatud
roolitrapetsi tekkimine
esisillast, paralleelvardast ja pöördhoobadest. Rataste
pöördenurgad vastavad pöörderaadiustele ja ei teki juhtrataste
läbilibisemist ning on tagatud liikumise stabiilsus kurvis ja
väheneb rehvide kulumine.
42.
Veermik : Ratasmasina veermik: rattad (
velg , rehvid – ehitus,
omadused,
arengusuunad ), sõltuvad, poolsõltuvad ja sõltumatud
vedrustused,
amortisaatorid (ehitus, töötamine).
43.
Pidurid . Piduritele esitatavad nõuded,
autodel ja traktoritel nõutavad pidurisüsteemid
Pidurite
tähtsus
liiklus - ja tööohutuse seisukohalt on väga tähtis.
Traktoritel olevad pidurid peavad täitma kolme ülesannet: peatama
liikuva traktori, neid nimetatakse sõidupiduriteks; vajadusel
aitama traktorit juhtida, need on juhtimispidurid; hoidma traktorit paigal
sõltumata koormas, need on seisupidurid. Sõidupidurid peavad seisma
jätma liikuva traktori nii, et pidurdamise tulemusel oleks ohtlik
olukord likvideeritud. See tähendab aga seda, et piduritele
esitatakse teatud nõudmised. Traktoriagregaadi
pidurdamisel kantakse
suur osa liikumise energiast üle piduritele, oma osa energiast läheb
kõikvõimalike lisatakistuste ületamiseks, milleks on näiteks:
veeretakistus rataste ja maapinna vahel; veeretakistus laagrites;
õhutakistus; mootori pidurdav takistus. Kuid sellele vaatamata jääb
ikkagi suurem osa liikuva massi kineetilisest energiast piduritele.
Et pidurite töötamine põhineb teineteise vastu surutud pindade
vahel valitseva hõõrdejõu
kasutamisel , siis pidurite töötamisel
muudetakse suur osa kineetilisest energiast soojusenergiaks, mille
peab piduritelt eemale juhtima. Peame meeles
pidama veel üht olulist
tegurit: kui traktoriagregaadi massi suurenemine 2x suurendab
piduritele tulevat koormust samuti 2x, siis kiiruse kasv 2x suurendab
piduritele tulevat koormust juba 4x. Pidevalt kõrges temperatuuris
töötavad pidurid lõpuks väsivad, mis toob kaasa pidurite töö
efektiivsuse tunduvat vähenemist. Sõidupidurite ülesanne on
liikuva traktori peatamine, seepärast on oluline kogu agregaadi
raskuse jagunemine nii traktori kui
haagise ratastele. Oluline ei ole
ka rehvide hetkeseis ja pinnase iseloom, kus
pidurdamine hetkel
toimub. Pidurite töö
efektiivsust hinnatakse pidurdusteekonna
pikkusega, mis saadakse liikumisel kindlates tingimustes. Need
tingimused on: kindel liikumiskiirus, teekatte seisund, ilma koormata
või
koormaga . Pidurdusteekonna pikkuse mõõtmine võib
asendada ka
negatiivse kiirenduse mõõtmisega, mis näitab sõidukiiruse
vähenemist sekundis. Sealjuures mõõdetakse ära ka pedaalidele
rakendatav jõud N-tes. Siia on näitena toodud vastavad näitajad:
kontrollkiirus, negatiivne kiirendus, pedaalidele rakendatav jõud.
Ametlikult kehtivad näitajad on üles loetud riikide või
riikidevahelistes standardites. Traktoriagregaadi peatamisel on
oluline: juhi
reaktsiooniaeg ; aeg, mis kulub pidurite
töölerakendamiseks pedaalile vajutamise hetkest. Kui terve ja kaine
juhi reageerimisaeg on keskmiselt 0,5...0,8 s ja seda võib lugeda
enam- vähem stabiilseks näitajaks. Kuna mõlemale
rattale mõjuvad
eraldi pidurid, saame neid kasutada ka juhtimispiduritena, on vaja
silmas pidada järgmist: kui töötame transporttöödel või
kasutame
suuremaid kiirusi, peavad pedaalid olema kokku ühendatud.
Eelnevalt peame kontrollima, kas pedaalide töökäigud on ikka
võrdsed. Mida vähem sõidupidureid juhtimispiduritena kasutame,
seda vähem nad ebaühtlaselt kuluvad. Seisupidurite ülesanne on
vältida traktoriagregaadi
iseeneslikku liikuma hakkamist. Tavaliselt
juhitakse neid
samade pedaalidega ja kasutatakse samu
pidureid , mis
sõites. Siia on lisatud lukustusseade, mis hoiab pedaale
sundpidurdusasendis. Kuid
kaasajal ehitatakse traktoritele juba
eraldi töötavad seisupidurid, mida juhitakse kabiinist käsihoova
või elektroonika+hüdraulika abil.
44.
Pidurimehhanismid: autode
trummel - ja
ketaspidurid ; traktorite lint-,
klots - ja ketaspidurid. Pidurimehhanismide karakteristikud.
Traktoritel
kasutatakse kolme piduritüüpi: lintpidurid,
trummelpidurid ja
ketaspidurid. Lintpidureid võib jagada veel kaheks: lihtsad ja
ujuvad pidurid. Esimesel juhul rakendatakse pedaali jõud lindi ühele
otsale, teisel juhul aga rakendub jõud lindi mõlemale otsale.
Lintpidureid kasutatakse üldiselt seisupiduritena, kuid väiksematel
ratastraktoritel töötavad nad ka sõidupiduritena.
Pidurdavad hästi, kuna pidurdamise ajal keritakse linti ümber trummli.
Suurimaks puuduseks on, et neid on halb jahutada. Trummelpidurid
võivad olla nii seisu- kui sõidupidurid. Trummel kinnitub
tavaliselt ratta siseküljele, mille sisemuses on
klotsid katetega .
Pidurdamise ajal surutakse klotsid vastu trumlit jõu abil, mis
saadakse kas: mehhaaniliselt ajamilt, hüdroajamilt, pneumoajamilt,
kombineeritud ajamilt.
Ketaspidurid
koosnevad kahest eri kujuga piduriklotsist, mis pidurdamisel
surutakse vastu pidurdavat ketast, mis pöörleb koos rattaga.
Ketaspidurid on avatud või suletud. Avatud pidurid töötavad
vahetult ratta juures ning neid jahutatakse välisõhu toimel;
kasutatakse enamasti autodel, kuid on paigaldatud ka juba
traktoritel. Suletud pidurid töötavad aga otsesele välisõhule
suletud
kambris kas tagasilla väliskülgedel või lõppülekannete
pooltelgede korpustes. Suletud ketaspidurid koosnevad
piduriketastest, nende vahel asetsevast survemehhanismist
(surveplaadid, vedrud, kuulid) ja ajamist. Pedaalile vajutamisel
pannakse surveplaadid teineteise suhtes vastassuundades liikuma ning
samal ajal toimub nende surumine vastu pidurikettaid. Surve
tekitatakse
kuulide abil, mis asetsevad surveketaste kaldsüvendites.
Peale pidurdamist tõmbavad vedrud survekettad tagasi algasendisse.
Nii nagu klotspidureid võib ka ketaspidureid juhtida mitut moodi:
mehhaaniliselt, hüdrauliliselt, surveõhuga, kombineeritult.
Suuremate traktorite hüdraulilise ajamiga pidurisüsteemi on tööle
rakendatud vaakumvõimendi, mille ülesandeks on tekitada õlile
lisasurve suhteliselt väikese jõu rakendamisel pedaalile, mis
saadakse välisjõu rõhult ja on ligikaudu 0,08 Mpa. Lisaseadmeteks
on siin: vaakumpump – käivitatakse mootorilt, vaakumkamber,
vaakumi torustik, vaakumkraan.
45.
Pidurite hüdroajam: ajami põhiosad ja
talitlus; hüdroajami efektiivsust suurendavad seadmed:
vaakumvõimendi, pidurdusjõu regulaator, kahekontuuriline ajam
Hüdraulilise
ajamiga pidurisüsteem on sarnane mehhaanilise ajamiga piduritele,
ainult et siin asendavad hoovastikku piduri peasilinder, piduritoru,
töösilinder ja
pidurivedelik , mis täidab süsteemi ja on töötavaks
kehaks.
46.
Pidurite pneumoajam:
pneumoajami toiteharu ja selle seadmed
(
kompressor , rõhuregulaator, kaitseklapid jt.), pneumoajami
põhiharude seadmed (otse- ja pöördtoimega järgivmehhanismid
(pidurikraanid), pidurikambrid jt.)
47.
Pneumopidurite efektiivsust suurendavad seadmed: pidurdusjõu
regulaator, rõhupiirik, kiirendusklapp jt.
48.
ABS pidurisüsteemid: ABS pidurite otstarve ja üldehitus. ABS
pidurisüsteemi tööpõhimõte.
49.
Traktorite töö- ja abiseadmed: Käitusvõllid, nende sõltuv,
poolsõltuv, sõltumatu ja kombineritud ajam; “ökonoomne”
käitusvõll.
50.
Rippmehhanism ja selle hüdroajamid, ajamite seadmed.
51.
Töömasina reguleerimise viisid: kõrguse, asendi ja veotakistuse
järgi, segareguleerimine. Regulaatorite tarindus ja
töötamine.
Kirjandus Gurevitš, A., Sorokin , J. Traktorid ja autod. Tallinn: Valgus, 1983. – 432 lk.
Urve , M. Ottomootori süütesüsteemid. Tallinn: Avita , 2000. – 35 lk.
Kõik kommentaarid