Przygotowanie samochodu do naprawy nadwozia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Bogdan Chmieliński
Przygotowanie samochodu do naprawy nadwozia
721[03].O1.03
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006

1
Recenzenci:
mgr Jerzy Buczko
mgr inż. Andrzej Sadowski
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Bogdan Chmieliński
Konsultacja:
mgr inż. Piotr Ziembicki
Korekta:
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 721[03].O1.03
Przygotowanie samochodu do naprawy nadwozia zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu blacharz samochodowy.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 5
3. Cele kształcenia 6
4. Materiał nauczania 7
4.1. Wykorzystanie praw mechaniki i elektrotechniki w pracach blacharskich 7
4.1.1. Materiał nauczania 7
4.1.2. Pytania sprawdzające 27
4.1.3. Ćwiczenia 28
4.1.4. Sprawdzian postępów 33
4.2. Charakteryzowanie maszyn i urządzeń technicznych 34
4.3. Organizacja pracy blacharza samochodowego 58
4.4. Przygotowanie samochodu do prac blacharskich 69
5. Sprawdzian osiągnięć 86
6. Literatura 93

3
1. WPROWADZENIE
Poradnik pomoże Ci wzbogacić wiedzę z zakresu mechaniki, elektrotechniki
i maszynoznawstwa oraz kształtować umiejętności przygotowania samochodu do napraw
blacharskich.
W poradniku zamieszczono:
− wymagania wstępne to wykaz umiejętności, które powinieneś mieć opanowane zanim
przystąpisz do realizacji programu jednostki modułowej; przeczytaj je uważnie i odpowiedz
sobie na pytanie: czy posiadasz te umiejętności,
− cele kształcenia to wykaz umiejętności, które osiągniesz w wyniku realizacji programu
jednostki modułowej,
− materiał nauczania, podzielony na cztery rozdziały, każdy zawiera:
− zestaw informacji, który pozwoli Ci przygotować się do wykonania ćwiczeń; naucz się
ich sumiennie pamiętając o tym, że aby umieć coś zrobić najpierw trzeba wiedzieć, jak
to zrobić,
− pytania sprawdzające; odpowiadając na nie, stwierdzisz, czy jesteś dobrze
przygotowany do wykonania ćwiczeń,
− ćwiczenia: to najważniejszy etap Twojej nauki; będziesz je wykonywał samodzielnie
lub w grupie kolegów. Staraj się być aktywny, uważnie i starannie przygotuj ćwiczenie,
podczas wykonywania ćwiczeń skorzystaj z instrukcji, materiałów, narzędzi i maszyn,
nie lekceważ rad i uwag nauczyciela, sporządź dokumentację ćwiczenia oraz co
najważniejsze: bądź ostrożny, przestrzegaj zasad bhp,
− sprawdzian postępów: odpowiadając na zawarte tam pytania, stwierdzisz, czy
osiągnąłeś cele kształcenia,
− sprawdzian osiągnięć: to przykład testu (sprawdzianu, klasówki). Podobny test, który
przygotuje nauczyciel będziesz wykonywał pod koniec realizacji jednostki modułowej.
Sprawdzian dotyczy całej jednostki modułowej, a więc kompleksowo sprawdza wiedzę
i umiejętności, jakie powinieneś nabyć. Przygotuj się do niego solidnie, bo tylko wtedy będziesz
miał satysfakcję z dobrze wykonanego zadania.
Jednostka modułowa: Przygotowanie samochodu do napraw nadwozia, której treści teraz
poznasz jest wprowadzeniem do modułów ściśle zawodowych: Z1 i Z2. Będzie Ci łatwiej
realizować program kolejnych jednostek modułowych i modułów, jeśli tę zrealizujesz sumiennie
i w całości.
Podczas nauki zwróć uwagę na treści kształcenia szczególnie istotne dla blacharza
samochodowego;
− podstawy mechaniki pozwolą Ci świadomie i efektywnie wykorzystywać narzędzia
i maszyny w praktyce,
− zasady budowy nadwozi samochodowych mają dla blacharza samochodowego znaczenie
decydujące, bowiem wykonując naprawy blacharskie bez znajomości budowy
współczesnego nadwozia samonośnego możesz spowodować taką zmianę sztywności
poszczególnych stref nadwozia, że będzie ono stanowiło większe niebezpieczeństwo
podczas zderzenia niż przed naprawą.
W czasie zajęć edukacyjnych będziesz miał do czynienia z różnymi narzędziami, maszynami,
urządzeniami oraz materiałami. W trosce o własne bezpieczeństwo, jak również Twoich
kolegów musisz przestrzegać regulaminu pracowni oraz zasad bhp; szczegółowe przepisy
poznasz przed wykonywaniem kolejnych ćwiczeń.

4
Schemat układu jednostek modułowych
721[03].O1.03
Przygotowanie samochodu do
naprawy nadwozia
721[03].O1.01
Rozpoznawanie materiałów stosowanych
w blacharstwie samochodowym
721[03].O1.02
Posługiwanie się dokumentacją
techniczną
721[03].O1
Podstawy blacharstwa samochodowego

5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki powinieneś umieć:
− posługiwać się rysunkami technicznymi oraz schematami i dokumentacją techniczną
zespołów samochodu,
− szkicować schematy układów i obwodów samochodowych,
− rozpoznawać podstawowe grupy materiałów stosowane w budowie samochodów,
− rozpoznawać rodzaje korozji oraz stopień zużycia korozyjnego,
− stosować układ jednostek miar SI,
− wykonywać podstawowe działania na jednostkach układu SI,
− korzystać ze źródeł informacji, w tym z literatury specjalistycznej.

6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
− posłużyć się podstawowymi terminami i pojęciami z zakresu maszynoznawstwa,
− zanalizować proste płaskie układy sił,
− wykonać obliczenia wytrzymałościowe,
− zastosować narzędzia monterskie do rodzaju połączenia,
− określić wpływ tarcia i smarowania na czynności demontażowo-montażowe,
− zorganizować stanowisko naprawy nadwozia,
− zbudować prosty obwód prądu elektrycznego,
− posłużyć się typowymi przyrządami pomiarowymi stosowanymi w elektrotechnice
samochodowej,
− wyróżnić zespoły i części podwozia samochodowego,
− zdecydować o zakresie demontażu zespołów i części podwozia, instalacji elektrycznej oraz
elementów zewnętrznych i wewnętrznych nadwozia podczas napraw blacharskich,
− wykonać demontaż i montaż zespołów i części podwozia oraz instalacji elektrycznej
stosownie do zakresu naprawy nadwozia,
− zabezpieczyć nie zdemontowane zespoły i części znajdujące się w obrębie napraw
blacharskich,
− zabezpieczyć zdemontowane zespoły i części przed przypadkowym uszkodzeniem,
− wykonać demontaż i montaż zewnętrznych i wewnętrznych elementów wyposażenia,
w szczególności: zderzaków, szyb, elementów ozdobnych, tablicy rozdzielczej, siedzeń,
wykładzin wewnętrznych oraz wyposażenia zwiększającego bezpieczeństwo,
− sprawdzić działanie wmontowanych zespołów i części,
− sklasyfikować nadwozia pojazdów samochodowych,
− scharakteryzować konstrukcję nośną nadwozia,
− scharakteryzować metody łączenia poszycia zewnętrznego pokryw,
− określić układ sił działających na nadwozie samonośne podczas kolizji,
− scharakteryzować wpływ czynników atmosferycznych na nadwozie samochodu,
− wyjaśnić działanie instalacji elektrycznej samochodu,
− wyjaśnić działanie typowych maszyn elektrycznych,
− wskazać elementy elektroniki samochodowej,
− zastosować zasady bhp, ochrony ppoż i ochrony środowiska,
− udzielić pierwszej pomocy osobie porażonej prądem elektrycznym.

7
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Wykorzystanie praw mechaniki i elektrotechniki w pracach
blacharskich
4.1.1. Materiał nauczania
4.1.1.1. Elementy statyki
Zawód blacharza samochodowego jest jednym z wielu zawodów mechanicznych. Blacharz
zajmuje się mechaniką, mechanizmami, maszynami i urządzeniami.
Mechanika to dział fizyki, zajmujący się ruchem ciał oraz wzajemnym oddziaływaniem ciał.
Mechanikę można podzielić na trzy działy:
− statyka – zajmuje się ciałami będącymi w spoczynku, gdy ciała te nie poruszają się, opisuje
prawa i zasady jakie występują pomiędzy ciałami, na które działają siły,
− kinematyka – dotyczy ruchu ciał,
− dynamika – bada przyczyny ruchu ciał pod wpływem działania sił.
Ponieważ ciała, którymi zajmuje się mechanika mogą występować w postaci stałych, ciekłych
i gazowych, mechanikę można podzielić na:
− mechanikę ciał stałych,
− mechanikę cieczy, czyli hydromechanikę,
− mechanikę gazów, czyli aeromechanikę.
Blacharz samochodowy najczęściej styka się z mechaniką ciał stałych, bowiem
podstawowym tworzywem, które obrabia blacharz jest blacha. W pracy zawodowej blacharz
samochodowy może zetknąć się też z hydromechaniką, np. podczas demontażu układów
hamulcowych, czy podczas obsługi maszyn blacharskich napędzanych siłownikami
hydraulicznymi. Znajomość podstawowych praw aeromechaniki przyda się blacharzowi
samochodowemu podczas napraw nadwozia samochodowego, bowiem współczesne nadwozia,
szczególnie samochodów osobowych wykonywane są tak, by ich opór aerodynamiczny był jak
najmniejszy.
Do podstawowych pojęć mechaniki można zaliczyć pojęcie siły.
Siła jest to mechaniczne oddziaływanie jednego ciała na drugie. Mówimy, że siła jest
wektorem, dlatego też, by ją jednoznacznie opisać nie wystarczy podać jej wartość (np. siła
ciężkości – ciężar odważnika wynosi 10 KG), należy ponadto określić kierunek działania siły
oraz zwrot siły. Rys.1 opisuje trzy cechy wektora siły. Inną wielkością fizyczną jest skalar; by
jednoznacznie opisać wielkość skalarną wystarczy podać jej wielkość (np. temperatura powietrza
wynosi 250
C).
Rys.1. Graficzne przedstawienie wektora siły
Ā
α
kierunek
zwrot
wartość

8
W mechanizmach i maszynach występują siły; można je sklasyfikować:
− siły zewnętrzne, to takie, które oddziałują z zewnątrz na ciało, np. na stojący na jezdni
samochód oddziałuje wiejący wiatr, upraszczając możemy powiedzieć, że na samochód
działa z zewnątrz siła wiatru; jest to siła zewnętrzna czynna. Jeśli założymy, że mimo
wiejącego wiatru nasz samochód nie porusza się to wystąpi inna siła zewnętrzna: bierna, tą
siłą będzie siła tarcia, jaka wystąpi pomiędzy kołami a jezdnią. Siły bierne często nazywamy
reakcjami, bo przeciwstawiają się siłom czynnym,
− siły wewnętrzne, to takie siły, które występują wewnątrz ciała. Siły te zawsze
przeciwstawiają się siłom zewnętrznym i nie pozwalają na rozerwanie (zniszczenie) ciała.
Siły wewnętrzne mogą osiągać ograniczone wartości i jeśli siła zewnętrzna jest zbyt duża
następuje zniszczenie ciała. W życiu codziennym możemy podać wiele przykładów
wzajemnego oddziaływania sił zewnętrznych i wewnętrznych.
Jednostką siły w układzie SI jest niuton [N].
Nazwa niuton pochodzi od nazwiska wielkiego angielskiego uczonego: Isaaca Newtona
(1643 – 1727), fizyka, matematyka i astronoma, jednego z najwybitniejszych uczonych
wszystkich czasów, twórcy prawa powszechnego ciążenia i zasad mechaniki.
Z pojęciem siły związane jest inne pojęcie: moment siły. Jeżeli siła F stara się obrócić ciało
względem bieguna O to mówimy, że powstaje moment siły względem bieguna. Wartość
momentu siły jest równa iloczynowi wartości liczbowej siły i odległości od bieguna:
M = F · r
gdzie: F [N] – siła, r [m] – ramię, M [Nm] – moment siły
Rys. 2. Moment siły
Przykładem zastosowania w technice momentu siły może być korba, na którą działa siła F na
ramieniu r (rys. 3). Mechanizm korbowy silnika spalinowego jest również przykładem
zastosowania praw mechaniki w praktyce (rys. 4)
F
r
Rys. 3. Korba Rys. 4. Mechanizm korbowy [2, s. 249]
Innym przykładem wykorzystania momentu siły są tzw. klucze dynamometryczne (Rys.5),
które umożliwiają skręcenie połączenia śrubowego ściśle określonym momentem.
W odpowiedzialnych połączeniach śrubowych moment dokręcenia nie może być zbyt mały, ale
też nie może być zbyt duży, producent maszyny określa wartość momentu skręcenia. Klucz
dynamometryczny pozwala mechanikowi ustawić klucz na określony moment. Podczas procesu
·
r
→
F O

9
a) b)
F1 F
r
F2 F3 F
skręcania połączenia śrubowego przy pomocy klucza dynamometrycznego nie ma możliwości
przekroczenia nastawionego momentu, siła skręcenia nie zależy od predyspozycji mechanika.
Rys. 5. Klucz dynamometryczny, H, S, L-podstawowe wymiary klucza [18]
Podczas pracy maszyn i urządzeń, na elementy maszyn działa najczęściej wiele sił – mamy
wtedy do czynienia z układem sił, rys.6.
Rys. 6. Układy sił, a) dowolny płaski układ sił, b) para sił
Rys. 6b przedstawia charakterystyczny układ sił, tzw. parę sił, czyli układ dwóch sił
równoległych o tej samej wartości liczbowej, lecz przeciwnie zwróconych.
Fx
Rys. 7. Składanie sił (a) i rozkładanie sił (b)
Podczas obliczeń konstrukcji elementów maszyn zachodzi konieczność zastąpienia wielu sił
przez jedną pod warunkiem, że ta wypadkowa siła da ten sam efekt, co siły składowe – ta
czynność nazywa się składaniem sił. Rzadziej dokonuje się czynności odwrotnej: rozkładanie
jednej siły na dwie lub kilka sił składowych. Poniżej (rys. 7) przedstawiono zasadę składania
→
Fs
b) y
Fy F Fx

10
czterech sił w jedną wypadkową oraz zasadę rozkładania jednej siły na dwie składowe. Należy
zaznaczyć, że zasady te dotyczą przypadków, gdy wszystkie siły leżą w jednej płaszczyźnie, tak
jak w przypadkach tu zamieszczonych.
Rys.7a przedstawia zasadę składania sił metodą wieloboku, polega ona na tym, że po
narysowaniu jednej z sił, następną siłę należy przenieść równolegle, tak, by jej początek stykał
się z końcem pierwszej siły. Podobnie postępujemy z pozostałymi siłami. Wypadkową sił będzie
wektor zamykający, tzn. taki, którego początek znajduje się na początku siły pierwszej
wieloboku, a koniec na końcu siły ostatniej wieloboku.
Rys.7b przedstawia zasadę rozkładania siły metodą równoległoboku na dwa zadane
kierunki, polega ona na tym, że z początku oraz końca siły rysujemy proste, na których mają
leżeć siły składowe; w ten sposób powstanie równoległobok. Odcinki powstałe z przecięcia linii
kierunków do początku siły wyznaczą składowe sił.
Parę sił możemy zastąpić momentem pary sił, wartość tego momentu jest równa iloczynowi
wartości jednej siły i odległości między siłami.
Jeżeli ciało pozostaje w spoczynku to znaczy, że suma wektorowa wszystkich sił
zewnętrznych działających na to ciało (wypadkowa sił) jest równa 0, można to zapisać:
→ → →
F1 + F2 + … + Fn = 0
i nazwać jako warunek równowagi płaskiego zbieżnego układu sił.
Korzystając z przykładu na rys.7a można stwierdzić, że gdyby siła Fs = 0 to układ byłby
w równowadze. Należy pamiętać, że musimy uwzględnić wszystkie siły zewnętrzne działające
na ciało, zarówno czynne, jak i reakcje.
4.1.1.2. Tarcie i smarowanie
Specyficznym rodzajem siły jest siła tarcia. Tarcie określa się jako zjawisko powstawania
oporu występującego podczas ruchu dwóch ciał stykających się ze sobą. Tarcie występuje
również wtedy, gdy stykające się ciała nie poruszają się, ale na jedno z nich działa siła
zewnętrzna. W technice tarcie może mieć charakter pożądany (np. tarcie wykorzystuje się
w budowie hamulców samochodowych) oraz niepożądany (np. tarcie w łożyskach ślizgowych
czy tocznych).Rozróżniamy tarcie:
− ślizgowe – gdy jedno ciało przesuwa się wzdłuż drugiego, rys.8a,
− toczne – gdy jedno z ciał ma kształt koła, i przetacza się po płaszczyźnie, rys.8b
Rys. 8. Tarcie ślizgowe (a) i toczne (b) oraz układ reakcji normalnych (c), opis w tekście.
Na rys. 8a przedstawiono ciało leżące na płaszczyźnie; zarówno ciało, jak i płaszczyzna
wykonane są z różnych materiałów. Ciężar ciała wynosi G [N]. Pamiętamy, że ciężar ciała
można obliczyć ze wzoru:
G = m · g
gdzie: m [kg] – masa ciała, g = 9,81 [m/s2
] – przyśpieszenie ziemskie.
a) y b)
G
y
F G
T x r
R r P
c) ρ
N T
N f N x
T

11
Płaszczyzna oddziałuje na ciało reakcją normalną (prostopadłą) N [N]. Do ciała przyłożono
siłę ciągnącą F [N], równoległą do płaszczyzny. Siłę F zaczęto powiększać, od wartości bardzo
małej do wartości, gdy ciało znalazło się na granicy ruchu (granica ruchu to sytuacja, gdy
powiększenie siły F, nawet o znikomo małą wartość wywołuje ruch tego ciała). Sile F
przeciwstawia się reakcja styczna (równoległa) T, zwana siłą tarcia. Rozpatrzymy moment, gdy
ciało znalazło się na granicy ruchu; pozwala to stosować warunki równowagi układu sił.
Uprzednio poznany warunek równowagi miał postać graficzną, obecnie poznamy warunek
równowagi w postaci analitycznej (matematycznej). Ażeby sformułować warunki równowagi
układu sił w postaci analitycznej należy:
− do układu sił wprowadzić prostokątny układ współrzędnych: x – y,
− zrzutować wszystkie siły na oś x oraz y,
Układ sił będzie w równowadze, jeśli:
− suma rzutów wszystkich sił na oś x będzie równa 0,
F1x + F2x + …… + Fix = 0, lub inny zapis ∑Fix = 0
− suma rzutów wszystkich sił na oś y będzie równa 0,
F1y + F2y + …. + Fiy = 0, lub inny zapis ∑Fiy =0
− suma wszystkich momentów względem dowolnego bieguna będzie równa 0.
M1o + M2o + ….. + Mio = 0, lub inny zapis ∑Mio = 0
Napiszemy, korzystając z rys.8a dwa pierwsze warunki równowagi dla ciała znajdującego się na
granicy ruchu:
− suma rzutów sił na oś x:
uwaga: zauważamy, że wszystkie siły w tym przykładzie są albo równoległe do danej osi, albo
prostopadłe – oznacza to, że po zrzutowaniu na oś ich wartość będzie równa 0, albo będą
rzutować się w całości.
F – T = 0, czyli F = T
− suma rzutów sił na oś y:
N – G = 0, czyli N = G
Z rys.8c można napisać: tg ρ =
N
T
stąd,
T = N · tg ρ
tg ρ = µ i nazywa się współczynnikiem tarcia ślizgowego, czyli:
Współczynnik tarcia ślizgowego (µ) jest wartością charakterystyczną dla rodzaju materiałów
stykających się ze sobą, wartości współczynnika tarcia można znaleźć w poradnikach. Tabela 1
przedstawia wartości współczynnika tarcia ślizgowego dla niektórych współpracujących ze sobą
par ciał.
Tabela 1. Wartości współczynnika tarcia ślizgowego i tocznego dla wybranych ciał [8]
T = µ ·N

12
Rys. 8 b przedstawia podobną sytuację do poprzedniej, z tym, że jedno z ciał ma postać koła,
walca lub kuli; ciężar ciała G równoważony jest reakcją normalną N, która na skutek
odkształcalności ciał przesunie się nieco o ramię a w kierunku ruchu. Siła ciągnąca P wywołuje
reakcję w postaci siły tarcia T. Wielkość siły P powoduje, że ciało jest na granicy ruchu.
W ruchu potoczystym wielkość siły tarcia określa się inaczej, w tym celu korzystając z rys. 8b
oraz warunków równowagi napiszemy:
∑Fix = 0; tzn. P – T = 0, lub P = T,
∑Fiy = 0; tzn. N – G = 0, lub N = G,
∑Mio = 0; tzn. T ·r – N ·f = 0
uwaga 1: sumę momentów można obliczyć dla dowolnego bieguna, w tym przypadku biegunem
jest środek koła O,
uwaga 2: momenty pozostałych sił są równe 0, ponieważ siły te przechodzą swoimi kierunkami
przez biegun O, w związku z tym ramię momentu tych sił jest równe 0, a więc i moment jest
równy 0.
Z ostatniego równania wyznaczymy:
T =
r
fN ⋅
, a ponieważ N = G, więc:
Podobnie, jak w przypadku tarcia ślizgowego, współczynnik tarcia tocznego – f jest wielkością
charakterystyczną dla rodzaju materiałów toczących się po sobie ciał; jego wielkości można
znaleźć w poradnikach, (patrz tablica 1).
Wtedy, gdy tarcie ma charakter niepożądany stosuje się smarowanie. Smarowanie jest
zabiegiem technicznym polegającym na doprowadzeniu smaru między trące się powierzchnie
elementów maszyn. Celem smarowania jest przede wszystkim:
− zmniejszenie współczynnika tarcia,
− ograniczenie zużycia trących elementów,
− odprowadzenie ciepła powstającego w wyniku tarcia.
Podczas eksploatacji samochodów stosuje się wiele rodzajów smarów, można je podzielić na
trzy grupy:
− smary ciekłe, czyli oleje,
− smary stałe,
− smary plastyczne najczęściej nazywane po prostu smarami.
Oleje są najbardziej efektywnymi smarami, stosuje się je do smarowania elementów silnie
obciążonych, pracujących w trudnych warunkach eksploatacyjnych. Najbardziej
rozpowszechnione oleje to oleje silnikowe oraz oleje przekładniowe. Podstawowym parametrem
każdego oleju jest jego lepkość – jest to miara tarcia wewnętrznego pomiędzy cząsteczkami
oleju. Innym parametrem jest wskaźnik lepkości, który opisuje wpływ temperatury na lepkość
oleju.
Smary stałe występują pod postacią ciał stałych, np. grafit, dwusiarczek molibdenu, selenki,
talk, azotek boru. Stosuje się je w miejscach, gdzie nie można zastosować smarów ciekłych,
przykładem może być smarowanie grafitem zamków drzwi samochodowych.
Smary plastyczne (maziste) powstają przez zagęszczanie olejów mydłami, stosuje się je do
smarowania łożysk tocznych oraz innych par trących, gdzie zastosowanie oleju jest niemożliwe
ze względu na wypłynięcie.
Podstawowym rodzajem smarowania jest smarowanie hydrodynamiczne (rys.9), które
polega na wytworzeniu pomiędzy elementami tzw. klina smarowego, wewnątrz którego
powstaje wysokie ciśnienie, które pozwoli rozdzielić współpracujące elementy; w ten sposób
smarowane są np. łożyska główne i korbowe silnika spalinowego.
T =
r
fG ⋅

13
Rys. 9. Smarowanie hydrodynamiczne[8, s. 348]
Op, Ocz – Środek panewki i czopa, Pn – siła obciążająca czop, T – tarcie wewnętrzne oleju,
Pu – wypadkowa z ciśnienia panującego w klinie smarnym
Do najbardziej efektywnych systemów smarowania należy smarowanie obiegowe pod
ciśnieniem, polegające na wytworzeniu zamkniętego obiegu oleju. Podczas smarowania olej ze
zbiornika poprzez filtr zasysany jest przez pompę olejową, która pod zwiększonym ciśnieniem,
przewodami olejowymi dostarcza olej do par trących. Następnie olej spływa z powrotem do
zbiornika. Przykładem smarowania obiegowego może być kompleksowe smarowanie silnika
spalinowego (rys.10).
Rys. 10. Smarowanie obiegowe [2, s. 272]
1 – miska olejowa-zbiornik oleju, 2 – smok-filtr oleju 3 – pompa zębata, 4 – filtr zgrubny, 5 – fltr dokładnego
oczyszczania, 6 – czujnik ciśnienia – manomert, 7 – smarowanie wału korbowego, 8 – smarowanie wałka rozrządu,
9 – smarowanie dźwigni zaworowych.
4.1.1.3. Elementy kinematyki
Ruch ciał opisuje się jako zmianę położenia ciała w stosunku do innych ciał tworzących tzw.
układ odniesienia, np. dla samochodu jadącego po jezdni układem odniesienia jest nasza planeta-
Ziemia, ale dla pasażera idącego korytarzem wagonu, układem odniesienia może być wagon
pociągu. Poruszające się ciało zajmuje kolejne położenia; łącząc punkty kolejnych położeń ciała
otrzymujemy tor ruchu ciała. Tor ruchu ciała może być prostoliniowy lub krzywoliniowy;
szczególnym przypadkiem ruchu krzywoliniowego jest ruch po okręgu koła. Ruch ciała opisuje
się przez określenie:
− toru ruchu,
− prędkości,
− przyśpieszenia.

14
Prędkość to stosunek drogi – s do czasu – t, w którym ta droga została przebyta.
ν =
t
s
ω =
t
ϕ
gdzie: ν [m/s] – prędkość w ruchu prostoliniowym,
ω [rad/s] – prędkość w ruchu kołowym,
s [m] – droga w ruchu prostoliniowym,
φ [rad] – droga w ruchu kołowym,
t [s] – czas.
Przyśpieszenie to stosunek przyrostu prędkości do czasu, w którym ten przyrost nastąpił:
a =
t∆
∆ν
gdzie: a [m/s2
] – przyśpieszenie w ruchu prostoliniowym,
∆ν [m/s] – przyrost prędkości,
∆t [s] – czas.
4.1.1.4. Elementy dynamiki
Zasady dynamiki
I zasada dynamiki – jeśli na ciało nie działa żadna siła lub jeśli działające siły się
równoważą to ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym
prostoliniowym (ν = const.).
Z I zasady dynamiki można objaśnić właściwość ciał zwaną bezwładnością.
II zasada dynamiki – Siła przyłożona do ciała nadaje temu ciału przyśpieszenie, którego
wartość jest proporcjonalna do wartości siły i odwrotnie proporcjonalna do masy ciała.
F = m · a [N]
gdzie: F [N] – siła,
m [kg] – masa ciała,
a [m/s2
] – przyśpieszenie.
Łatwo zauważyć, że dla dwóch ciał o różnych masach: m1 i m2 , by nadać im te same
przyśpieszenia, należy na ciało o większej masie działać większą siłą; mówimy, że to ciało ma
większą bezwładność. Masa ciała jest miarą bezwładności ciała.
III zasada dynamiki – każdemu działaniu towarzyszy przeciwdziałanie; równe jemu, ale
przeciwnie skierowane.
Z zasady tej wynika, że źródłem siły działającej na ciało może być tylko działanie innego ciała.
Praca mechaniczna, moc, energia, sprawność
Jeśli siła wywoła ruch ciała i przebędzie ono drogę to wykonana zostanie praca, której
wartość jest proporcjonalna do wartości siły i przebytej drogi:
W = F · s gdzie: W [J] – praca mechaniczna,
s F [N] – siła,
F s [m] – przebyta droga.
Rys. 11. Praca siły F

15
Jednostką pracy jest 1 dżul [J], [J] = [N] x [s]
Praca mechaniczna wykonywana w czasie to moc:
P =
t
W
gdzie: P [W] – moc,
W [J] – praca mechaniczna,
t [s] – czas.
Jednostką mocy jest 1 wat [W], [W] =
][
][
s
J
W technice moc wyraża się ponadto w:
kilowatach [kW] – 1kW = 1000 W, megawatach [MW] – 1MW = 1 000 000 W
[KM] – koniach mechanicznych.
Ponieważ w wielu maszynach źródłem pracy i mocy jest obracający się wał, wówczas wygodniej
jest przedstawiać moc w postaci:
P =
1,9554
nM ⋅
[kW],
gdzie: M [Nm] – moment obrotowy na wale maszyny,
n [obr/min] – prędkość obrotowa wału maszyny, czyli liczba obrotów jaką wykonuje wał
maszyny w ciągu 1 minuty.
Energia – jest właściwością natury, określamy ją, jako zdolność ciała do wykonania pracy,
dlatego mierzy się ją tymi samymi jednostkami, co praca. Energia występuje w przyrodzie pod
różnymi postaciami: np. energia mechaniczna, cieplna, elektryczna, jądrowa. Energia jest
niezniszczalna, zmienia jedynie swą postać. Energia mechaniczna jest sumą zgromadzonej
energii potencjalnej i kinetycznej ciała.
Energię potencjalną Ep ma ciało o masie m podniesione na wysokość h:
Ep = m ·g · h [J]
gdzie: m [kg] – masa ciała,
g [m/s2
] = 9, 81 - przyśpieszenie ziemskie,
h [m] – wysokość, na jaką podniesiono ciało,
Energię kinetyczną Ek ma ciało o masie m poruszające się z prędkością ν,
Ek =
2
1
m ·ν2
[J]
gdzie: m [kg] – masa ciała,
ν [m/s] – prędkość ciała,
Sprawność
Praca maszyn polega, na przekształcaniu energii, niecała jednak energia dostarczana do
maszyny wykorzystywana jest efektywnie, część jej jest tracona, np. na pokonanie oporów, na
ciepło. Wskaźnikiem, który opisuje, jaką część energii dostarczonej wykorzystuje się
w maszynie efektywnie jest sprawność.
Sprawność maszyny jest to stosunek pracy lub energii użytecznie wykorzystanej do pracy lub
energii włożonej:
η =
Ww
Wu
=
Ew
Eu
[-]
Wu, Eu – praca, energia użyteczna,
Ww, Ew – praca, energia włożona.
Sprawność jest zawsze mniejsza od jedności.

16
4.1.1.5. Wybrane obliczenia wytrzymałościowe
W technice, podczas pracy maszyn i urządzeń występuje działanie sił, siły zewnętrzne mogą
mieć różne wartości; od pomijalnie małych do bardzo dużych, ich wartości mogą być stałe
w czasie oraz zmieniać się – pulsować; działaniu sił może dodatkowo towarzyszyć podwyższona
temperatura. Takie oddziaływanie sił w określonych warunkach można określić jako obciążenie
maszyny. Dla użytkownika maszyny ważne jest czy działające siły w określonych warunkach nie
są zbyt duże, na tyle duże, że spowodują zniszczenie maszyny. Materiały konstrukcyjne cechuje
wytrzymałość, którą można zdefiniować jako graniczne obciążenie, przy którym element
konstrukcyjny ulega zniszczeniu.
Nauka o wytrzymałości materiałów zajmuje się takim doborem materiałów, by konstrukcja nie
uległa zniszczeniu pod działaniem obciążeń, by dobrane materiały i kształty zapewniły trwałość
maszyny. Nie bez znaczenia są tu wymogi bezpieczeństwa, są bowiem konstrukcje czy maszyny,
które niewłaściwie zaprojektowane mogą stanowić śmiertelne niebezpieczeństwo dla ludzi oraz
środowiska, np. most, wielkogabarytowy magazyn, tama wodna. Obliczenia wytrzymałościowe
pozwalają tak zaprojektować elementy maszyn, by były one bezpieczne z jednej strony oraz
racjonalne ekonomicznie z drugiej strony.
Właściwości materiałów konstrukcyjnych
Każdy materiał cechuje:
− odkształcalność – czyli zdolność do zmian kształtów pod wpływem obciążeń oraz
temperatury,
− sprężystość – czyli zdolność do powracania do pierwotnej postaci odkształconego materiału
z chwilą ustania obciążenia,
− plastyczność – czyli zdolność do odkształceń trwałych, mimo ustania obciążenia materiał
odkształcony nie wraca do pierwotnej postaci,
− wytrzymałość – czyli największe w danych warunkach obciążenie, które nie niszczy
materiału bezpowrotnie.
Rodzaje obciążeń elementów maszyn
Podstawowe rodzaje obciążeń przedstawia rys.12; jest to: rozciąganie, ściskanie, ścinanie,
zginanie i skręcanie.
Na skutek działających obciążeń, wewnątrz materiału powstają siły wewnętrzne, które
odniesione do pola przekroju nazywają się naprężeniami. Naprężenia mogą być:
– normalne – tzn. które powstają na skutek obciążeń prostopadłych do przekroju naprężeń,
(rys. 13).
σ =
S
F
gdzie: F [N] – siła prostopadła do przekroju naprężeń,
S [m2
] – pole powierzchni przekroju,
σ [Pa] – naprężenie normalne, σ –sigma, Pa –paskal czyli N/m2
− styczne – tzn. które powstają na skutek obciążeń równoległych do przekroju naprężeń,
rys.13,
τ =
S
F
gdzie: F i S jak wyżej,
τ [Pa] – naprężenie styczne, τ – tau
Naprężenia dopuszczalne – to takie, które mogą występować w materiale bez obawy zniszczenia
materiału, określa się je na podstawie wzoru:
kr =
n
Rm

17
gdzie: Rm [MPa] – wytrzymałość na rozciąganie,
n [-] – współczynnik bezpieczeństwa, przyjmuje się n = 1,3 do 12
dla ściskania naprężenie dopuszczalne oznacza się: kc, dla ścinania: kt, dla zginania: kg, dla
skręcania: ks
Podczas obliczeń wytrzymałościowych należy bezwzględnie przestrzegać warunku
wytrzymałości materiału:
σ lub τ ≤ k
co oznacza, że naprężenie rzeczywiste σ lub τ w elemencie konstrukcyjnym nie może być
większe od naprężenia dopuszczalnego.
Rys. 13. Naprężenie normalne i styczne [2,s36]
opis w tekście
Rys.12. Podstawowe rodzaje obciążeń [15,czI,s47]
F-siła rozciągająca/ściskająca/ścinająca,
dp,dk-średnica przed/po obciążeniu,
lo,lk- długość przed/po obciążeniu,
∆lr,∆lc-wydłużenie
Mg,Ms- moment gnący/skręcający
φ,γ- odkształcenie gnące/skręcające
4.1.1.6. Wytrzymałość zmęczeniowa
Wytrzymałość materiału zależy od charakteru działającej siły. Dotychczas zakładaliśmy, że
wielkość działających sił nie zmienia się w czasie, ich wartości są stałe, mówimy wtedy
o obciążeniach stałych. W rzeczywistych warunkach pracy, części maszyn poddawane są
niejednokrotnie obciążeniom zmiennym. Wartości sił czy momentów; zmieniające się
cyklicznie, np. drgające blachy nadwozia samonośnego pod wpływem nierówności drogi
obciążają siłami zmiennymi połączenia zgrzewane blach, obracający się wał korbowy silnika ze
względu na swą wiotkość jest wielokrotnie ściskany i rozciągany. Wtedy, gdy na części maszyn

18
działają obciążenia zmienne mówimy o wytrzymałości zmęczeniowej. Miarą wytrzymałości
zmęczeniowej materiału jest takie największe naprężenie – σmax , przy którym nie ulegnie on
zniszczeniu po osiągnięciu pewnej liczby cykli zmian naprężeń – Ng,, np. dla stali:
Ng = 10 000 000 (107
) cykli.
4.1.1.7. Wybrane elementy elektrotechniki
Elektrotechnika to nauka o zjawiskach elektrycznych i elektromagnetycznych wraz z ich
zastosowaniem praktycznym. Prąd elektryczny, a ściślej mówiąc, energia elektryczna ma
w stosunku do innych rodzajów energii wiele zalet:
− łatwość przemiany w inne rodzaje energii,
− łatwość przesyłania, nawet na bardzo duże odległości,
− łatwość rozdzielania pomiędzy wielu odbiorców,
− gotowość do wykorzystania.
Energia elektryczna ma też dość znaczącą wadę; mianowicie trudno ją gromadzić –
magazynować, szczególnie w dużych ilościach.
To czy nastąpi przepływ prądu, w dużej mierze zależy od właściwości materiału;
w przyrodzie występują materiały, które:
− mają zdolność do przewodzenia prądu elektrycznego, są to przewodniki,
− nie przewodzą prądu elektrycznego, są to dielektryki,
− posiadają własności pośrednie pomiędzy przewodnikami, a dielektrykami, są to
półprzewodniki.
Przewodniki to przede wszystkim metale, takie jak: miedź, aluminium, metale szlachetne,
ale również niektóre związki chemiczne, głównie elektrolity. Do najpopularniejszych
dielektryków zalicza się porcelanę, szkło bakelit, guma, drewno suche, tworzywa sztuczne,
a także olej mineralny, wodę destylowaną. Do materiałów półprzewodnikowych zalicza się
między innymi krzem i german.
Natężenie i napięcie prądu elektrycznego
Wielkościami podstawowymi opisującymi przepływ prądu elektrycznego jest natężenie
prądu elektrycznego i napięcie elektryczne. Nieco upraszczając możemy określić natężenie
prądu – I, jako ilość płynących ładunków – Q przez przewodnik w czasie – t.
I =
t
Q
[A]
Jednostką prądu elektrycznego jest amper [A]
Objaśniając w uproszczeniu istotę napięcia prądu elektrycznego można stwierdzić, że:
− niektóre ciała wykazują własności elektryzowania się, czyli takiego stanu, w którym
występuje nierównowaga w liczbie ładunków dodatnich i ujemnych,
− ta nierównowaga wywołuje powstanie pola elektrostatycznego, a to z kolei wywołuje, że na
ładunki w polu elektrostatycznym działa siła (przykładem, który może pomóc zrozumieć to
zjawisko jest pole grawitacji, które oddziałuje na wszelkie przedmioty na ziemi, w polu
grawitacyjnym na ciała działa siła w postaci ciężaru ciała),
− im większa jest nierównowaga ładunków, tym większe jest pole elektrostatyczne, tym
większa różnica potencjałów,
− różnica potencjałów nazywa się napięciem (napięcie można porównać do różnicy energii
potencjalnej w dwóch zbiornikach wypełnionych cieczą, połączonych zamkniętym
zaworem; jeśli w każdym ze zbiorników będzie inna wysokość cieczy to mówimy, ze taki
układ ciał ma energię potencjalną, której wielkość zależy od różnicy wysokości cieczy
w zbiornikach).
Jednostką napięcia jest wolt [V]

19
Urządzenia elektryczne budowane są na różne napięcia, np. w domowej instalacji elektrycznej
występuje napięcie 230V, akumulatory samochodowe mają najczęściej napięcie 12V a bateria
zegarka 1,5V.
Rodzaje prądu elektrycznego
Jeśli wielkość prądu elektrycznego nie zmienia się w czasie, mamy do czynienia z prądem
stałym, gdy jest inaczej, mówimy o prądzie zmiennym, w szczególnym przypadku, gdy zmiana
prądu przebiega cyklicznie, np. wg krzywej zwanej sinusoidą, mówimy o prądzie przemiennym.
Wykorzystanie prądu elektrycznego następuje w obwodzie prądu elektrycznego, który
stanowi zespół elementów tworzących zamkniętą drogę dla przepływu prądu elektrycznego.
W najprostszym wykonaniu obwód elektryczny składa się z: źródła energii elektrycznej,
odbiornika oraz przewodów łączących. Ponadto obwód elektryczny może zawierać: wyłączniki,
bezpieczniki i przyrządy pomiarowe. Poszczególne elementy łączy się ze sobą tworząc
połączenia szeregowe i równoległe.
Prawo Ohma
Wartość prądu płynącego w przewodniku jest wprost proporcjonalna do napięcia
doprowadzonego do jego końców, a odwrotnie proporcjonalna do rezystancji tego przewodnika.
I =
R
U
gdzie:
I [A] – natężenie prądu,
U [V] – napięcie,
R [Ω] – rezystancja (opór).
Jednostką rezystancji jest om [Ω], rezystancja zależy od właściwości materiału a także od
temperatury; warto zwrócić uwagę, że niektóre materiały oziębione do bardzo niskich temperatur
wykazują rezystancję bliską zera, zjawisko to nazywa się nadprzewodnictwem. W obwodach
prądu elektrycznego stosuje się elementy o ściśle określonej rezystancji; są to rezystory (rys. 14),
oraz takie rezystory, w których można nastawić wartość rezystancji, nazywane popularnie
potencjometrami (rys. 15).
Rys. 14. Rezystor – oznaczenie wartości [15, cz. II. s. 122]

20
Rys. 15. Potencjometry, b) obrotowe, c) suwakowe [12, s. 37]
Obwody prądu elektrycznego
Obwody prądu elektrycznego przedstawia się schematycznie na rysunkach poprzez
stosowanie symboli umownych; rys.16 przedstawia podstawowe symbole stosowane w
elektrotechnice.
Rys. 16. Symbole stosowane w elektrotechnice [15, cz. II, s. 114]
Rys 17 przedstawia najprostszy obwód elektryczny, złożony ze źródła o napięciu
E i rezystancji wewnętrznej Rw, przewodów łączących o rezystancji Rp oraz odbiornika
o rezystancji Ro

21
Rys. 17. Schemat obwodu elektrycznego, opis w teście [12, s. 38]
Ponieważ rezystancja przewodów Rp jest bardzo mała w stosunku do rezystancji odbiornika
Ro i rezystancji wewnętrznej źródła napięcia Rw, można ją pominąć w prostych obliczeniach
Przy takim uproszczeniu prąd płynący w tym obwodzie zgodnie z prawem Ohma wynosi:
I =
RoRw
E
+
Prawo Ohma obowiązuje zarówno dla całego obwodu, jak i dla jego elementów, obliczymy więc
jakie napięcie panuje na zaciskach odbiornika:
Uo=Ro·I
a następnie podstawiając I otrzymamy:
Uo =
RoRw
RoE
+
⋅
Energię elektryczną jaką dostarcza źródło do odbiornika w czasie t można wyznaczyć
z zależności: W = Uo · I · t , czyli korzystając z prawa Ohma można jeszcze napisać:
W = Ro · I2
· t, lub
W =
xtR
U
0
0
2
Z kolei moc odbiornika równa się: P =
t
W
, podstawiając otrzymamy:
P = Uo · I = Ro · I2
=
o
o
R
Ut 2
⋅
Prawa Kirchhoffa
I prawo Kirchhoffa mówi, że suma algebraiczna prądów wpływających do węzła jest równa
sumie prądów wypływających z niego, np. dla węzła z rys.18:
I1 - I2 + I3 + I4 – I5 = 0
II prawo Kirchhoffa mówi, że suma algebraiczna napięć źródłowych
(sił elektromotorycznych) i spadków napięć na odbiornikach dla dowolnego oczka obwodu
prądu elektrycznego
jest równa 0.
E1 + E2 +E3 – I1R1 – I2R2 – I3R3 – I4R4 = 0
Definicja ta wymaga wyjaśnienia pojęć: oczko obwodu i napięcie źródłowe (patrz rys.18)
− oczko obwodu to zamknięta droga dla przepływu prądu,
− napięcie źródłowe to napięcie na niepołączonych zaciskach źródła prądu.

22
a)
I2
I1
I5
I3
I4
b)
Rys. 18. Elementy obwodu elektrycznego: węzeł (a), oczko (b) 1,2,3,4- węzły [12, s. 39]
Łączenie rezystorów i źródeł prądu
W obwodach elektrycznych występują dwa podstawowe rodzaje połączeń elementów:
szeregowe i równoległe (rys.19)
a)
b)
Rys. 19. Szeregowe (a) i równoległe (b) łączenie rezystorów [12, s. 40]
Wykorzystując prawo Ohma i prawa Kirchhoffa można obliczyć wartości zastępcze napięć
i rezystancji w połączeniach szeregowych i równoległych; więcej na ten temat w ćwiczeniach.
W połączeniu szeregowym, przez wszystkie elementy przepływa ten sam prąd a zastępcza
wartość rezystancji jest sumą rezystancji wszystkich odbiorników:
Rz = R1 + R2 + R3
Cechą połączeń równoległych jest to, że na wszystkich elementach obwodu panuje to samo
napięcie. Wartość rezystancji zastępczej można wyznaczyć ze wzoru:
321
1111
RRRRz
++=
Pomiary prądu, napięcia i rezystancji
Do pomiaru prądu służą amperomierze, aby zmierzyć wartość płynącego przez odbiornik
prądu należy amperomierz włączyć szeregowo w obwód – rys. 20.
Spadek napięcia na odbiorniku mierzy się woltomierzem, który należy włączyć równolegle
z odbiornikiem – rys. 20.
Wartość rezystancji mierzy się omomierzem. Rezystor wyłącza się z obwodu i podłącza
równolegle do zacisków przyrządu – rys.20; innym sposobem pomiaru rezystancji jest pomiar
pośredni polegający na pomiarze prądu i napięcia a następnie obliczeniu rezystancji korzystając
z prawa Ohma.

23
Rys. 20. Sposób pomiaru wielkości elektrycznych
[ 15, cz. II, s. 110]
Rys. 21. Miernik elektryczny cyfrowy [15, cz. II, s. 111]
Podczas wykonywania pomiarów na stanowisku pracy, należy przestrzegać następujących
zasad:
− używać właściwych mierników do danego pomiaru,
− nie uderzać i nie wstrząsać miernikiem,
− przed włączeniem miernika ustawić jego zakres,
− gdy nie jest znana szacunkowa wartość wielkości mierzonej należy miernik ustawić na
najwyższy zakres pomiarowy,
− odczytu wartości mierzonej należy wykonywać na możliwie najniższym zakresie
pomiarowym,
− podczas łączenia należy najpierw podłączyć miernik a następnie mierzony obiekt,
− podczas pomiaru prądu stałego zwracać uwagę na polaryzację,
− podczas pomiaru oporu należy pamiętać, by miernik nie był pod napięciem.
Blacharz samochodowy powinien umieć posługiwać się miernikami uniwersalnymi, które
pozwalają na pomiar jednym miernikiem podstawowych parametrów prądu elektrycznego.
Rysunek 21 przedstawia popularny miernik elektryczny cyfrowy.
Źródła energii elektrycznej
W pracach blacharskich najczęściej można się zetknąć z dwoma źródłami prądu
elektrycznego:
− ogniwa elektrochemiczne (akumulatory),
− prądnice elektryczne.
Zasada działania akumulatora kwasowego
Akumulator kwasowy jest najbardziej rozpowszechnionym źródłem energii elektrycznej
w instalacjach elektrycznych samochodów; jest ogniwem odwracalnym, tzn. przemiany
chemiczne zachodzące w akumulatorze można realizować, zarówno podczas oddawania energii
elektrycznej, jak i podczas pobierania, inaczej mówiąc rozładowany akumulator można
ponownie naładować.
Typowy akumulator kwasowy ma sześć ogniw połączonych szeregowo, zanurzonych
w elektrolicie w postaci wodnego roztworu kwasu siarkowego.

24
Rys. 22. Zasada działania akumulatora kwasowego [12, s. 64]
a) akumulator naładowany, b) rozładowywanie, c) akumulator rozładowany, d) ładowanie.
Elektroda dodatnia każdego ogniwa jest dwutlenkiem ołowiu, zaś ujemna to ołów.
Całkowicie naładowany akumulator wykazuje napięcie źródłowe na pojedynczym ogniwie: 2,1 –
2,2 V. Ponieważ typowy akumulator ma 6 ogniw jego napięcie źródłowe wynosi nieco ponad
12V. Podczas poboru prądu z akumulatora (podczas rozładowywania) następują procesy
chemiczne, których widocznym efektem jest zmniejszanie się gęstości (masy właściwej)
elektrolitu oraz spadek napięcia na zaciskach akumulatora.
Charakterystycznym parametrem akumulatora jest jego pojemność elektryczna wyrażona
w amperogodzinach określająca iloczyn prądu wyładowania i czas wyładowania.
Zasadę działania akumulatora kwasowego przedstawia rys.22, zaś jego budowę rys. 23.
Rys. 23. Budowa akumulatora kwasowego [6, cz. II, s. 181]
Zasada działania prądnicy
W pojazdach samochodowych jako drugie źródło prądu stosuje się prądnice prądu stałego
oraz prądnice synchroniczne prądu przemiennego, tzw. alternatory.
Istotę działania prądnicy prądu stałego przedstawia rys.24. Pomiędzy biegunami magnesu
trwałego wytwarzającego pole magnetyczne umieszczono przewód w postaci obracającej się
ramki. Końce ramki tworzą komutator. Obracające się płytki komutatora stykają się ze
szczotkami, które z kolei łączy się z odbiornikiem. Obrót ramki w polu magnetycznym
wywołuje powstanie w niej siły elektromotorycznej. Ponieważ co pół obrotu ramki zmieniają się
styki komutatora ze szczotką, wywołuje to, że w obwodzie zewnętrznym prąd płynie stale
w jednym kierunku. Na rys.25 przedstawiono ogólną budowę prądnicy prądu stałego.

25
Rys. 24. Zasada działania prądnicy prądy Rys. 25. Budowa prądnicy prądu stałego [ 15, cz II, s143]
stałego [12, s. 76 ] 1- wał wirnika, 2 - obudowa stojana, 3 – wirnik, 4 – komutator,
5,6 – szczotka ze wspornikiem, 7 – rdzeń uzwojenia stojana,
8 – uzwojenie stojana, 9 - zacisk dodatni obwodu głównego,
10 – zacisk dodatni obwodu wzbudzenia
Rys. 26. Schemat elektryczny alternatora samochodowego [12, s. 87]
Współczesne samochody prawie wyłącznie wyposaża się w alternatory, które wykazują
wiele zalet w stosunku do prądnic prądu stałego:
− zdecydowanie mniejsza masa w stosunku do wytwarzanej mocy,
− alternator pracuje poprawnie przy małych obrotach silnika, czego nie można powiedzieć
o prądnicach prądu stałego,
− prosta konstrukcja, łatwiejsza obsługa.
Budowę alternatora przedstawiają rys. 26, 27 i 28.

26
Rys. 27. Alternator – przekrój [ 15, cz. II, s. 144 ] Rys. 28. Ogólna budowa alternatora
1- koło pasowe, 2- wentylator, 3,6- przednia i tylna [15, cz II, s. 144]
obudowa stojana, 4- uzwojenie fazowe, 5- uzwojenie wzbudzania,
7- pierścienie ślizgowe do zasilania wzbudzania,
8- uchwyt mocujący, 9- diody prostownicze.
Odbiorniki energii elektrycznej
Zarówno w życiu codziennym, jak i w przemyśle można spotkać bardzo wiele odbiorników
prądu elektrycznego wynika, można wymienić najczęściej stosowane:
− silniki elektryczne,
− urządzenia grzejne,
− urządzenia wykorzystujące elektrolizę,
− urządzenia świetlne.
Rezystory (oporniki) – w samochodach dość często wykorzystuje się zjawisko wydzielania się
ciepła na rezystorach, np. świece żarowe w silnikach z ZS, ogrzewanie szyb, podgrzewanie
paliwa; natomiast potencjometry, czyli rezystory o zmiennej rezystancji stosuje się do np.
regulacji ruchu wycieraczek, czy regulacji prędkości dmuchawy nawiewającej powietrze.
Istnieją także rezystory, których rezystancja zmienia się wraz ze zmianami temperatury, są to
termistory, wykorzystuje się je w czujnikach temperatury, np. cieczy chłodzącej, oleju.
Rys. 29. Kondensator [15, cz. II, s. 123] Rys. 30. Cewka zapłonowa [15, cz. II, s. 124],
1,15- zaciski niskiego napięcia,
4 - zacisk wysokiego napięcia,
S - przełącznik

27
Wśród innych elementów obwodów elektrycznych można wyróżnić kondensatory, cewki
i przekaźniki.
Zadaniem kondensatora jest gromadzenie ładunku elektrycznego, cechą kondensatora jest
jego pojemność wyrażona w faradach – [F]. W instalacjach elektrycznych samochodów znalazły
zastosowanie jako elementy przeciwzakłóceniowe – rys. 29.
Działanie cewki opiera się na zjawisku indukcji magnetycznej i wykorzystuje do
gromadzenia energii elektrycznej w polu magnetycznym; klasycznym zastosowaniem cewki
w samochodzie jest cewka zapłonowa, która indukuje prąd o wysokim napięciu niezbędny do
przeskoku iskry elektrycznej na świecy zapłonowej– rys. 30
Przekaźnik to przełącznik, w którym prąd o małym natężeniu łączy styki zamykające obwód
o dużym natężeniu – rys.31.
Rys. 31. Budowa i schemat przekaźnika [15, cz. II, s. 125]
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakimi cechami opisuje się wektory?
2. W jaki sposób przedstawia się na rysunku oraz jak wyznacza się moment siły?
3. Jakie znasz przykłady zastosowania momentu siły i pary sił?
4. Na czym polega składanie sil w płaskim zbieżnym układzie sił ?
5. Jakim wzorem określa się wielkość siły tarcia w ruchu ślizgowym i tocznym?
6. Jaka jest jednostka współczynnika tarcia ślizgowego i tocznego ?
7. Czym charakteryzuje się smarowanie olejowe pod ciśnieniem?
8. Jaka jest definicja prędkości i przyśpieszenia?
9. Jakie są definicje zasad dynamiki?
10. Co to jest naprężenie?
11. Jaki jest wzór na naprężenie podczas ścinania?
12. Jakie są zalety energii elektrycznej?
13. Jakimi parametrami opisuje się przepływ prądu elektrycznego?
14. Co to jest prawo Ohma?
15. Na czym polega szeregowe i równoległe łączenie odbiorników prądu elektrycznego?
16. Jakimi zasadami należy się kierować podczas posługiwania się miernikami elektrycznymi?
17. Jakie znasz źródła prądu elektrycznego w pojazdach samochodowych?
18. Czym różni się prądnica prądu stałego od alternatora?
19. Na czym polega działanie cewki indukcyjnej w obwodzie zapłonowym samochodu?
20. Co to jest przekaźnik?

28
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Narysuj, zachowując podziałkę wektor siły o wartości: a) 550N, b) 250N, c) 1kN i kierunku
działania: a) poziomo, b) pionowo, c) nachylonym pod kątem 450
do poziomu oraz zwrocie:
a) w prawo, b) w górę, c) w dół, przyjmując skalę: 1cm = 100N.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) narysować w skali trzy siły (a, b, c) pamiętając o tym, jakie parametry opisują wektor.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− przybory piśmienne,
− przybory do kreślenia.
Ćwiczenie 2
Oblicz moment siły, jakim kierowca oddziałuje na kolumnę kierownicy, jeśli na kole
kierownicy wywołuje on parę sił, każda o wartości: a) F= 42N, b) F= 21N. Promień koła
kierownicy wynosi: a) r= 18cm, b) r= 12cm.
Sposób wykonania ćwiczenia
1) obliczyć dwa momenty, pamiętając o stosowaniu układu jednostek miar SI.
− układ SI,
− kalkulator.
Ćwiczenie 3
Znajdź wypadkową sił metodą wykreślną:

29
1) wykorzystując jedną z metod dodać wektory oraz przedstawić i oznaczyć wektor sumy.
− przybory kreślarskie.
Ćwiczenie 4
Na wjeździe do garażu (patrz rys) nachylonego do poziomu pod kątem α= 150
stoi
zahamowany samochód o ciężarze całkowitym G= 12,5 kN. Rozłóż ciężar samochodu na dwie
składowe: -poziomą do wjazdu i –pionową do wjazdu oraz oblicz ich wartości przyjmując
podziałkę.
O
α
G
Rys. do ćwiczenia 4
1) narysować wektor ciężaru w przyjętej podziałce,
2) rozłożyć ciężar samochodu na zadane składowe,
3) mierząc wartość składowych ciężaru samochodu, obliczyć ich wartości.
− przybory piśmienne i kreślarskie,
− kalkulator.
Ćwiczenia 5
Na równi pochyłej (patrz rys.) leży przedmiot. Oblicz największą siłę F, przy której
pozostanie on w spoczynku. Przyjmij: G= 1200kN, µ= 0,1, α= 300
F
α G

30
1) rozłożyć ciężar G na dwie składowe i obliczyć ich wartości korzystając z własności trójkąta
prostokątnego,
2) wrysować siłę tarcia i określić jej wartość na wyrażeniach ogólnych,
3) sformułować warunek równowagi (spoczynku) przedmiotu,
4) obliczyć wartość siły F z warunku równowagi.
− kalkulator.
Ćwiczenie 6
Sporządź zapotrzebowanie na materiały smarne dla samochodu osobowego.
1) wypisać rodzaje olejów i smarów koniecznych w eksploatacji danego samochodu
korzystając z dokumentacji eksploatacyjnej,
2) szacunkowo określić zużycie poszczególnych materiałów smarnych korzystając z cyklu
obsługowego danego samochodu,
3) określić konkretne materiały smarne oraz ich główne parametry na podstawie katalogów
handlowych,
4) wykonać zestawienie zbiorcze w postaci zamówienia.
− dokumentacja techniczno – eksploatacyjna samochodu osobowego,
− katalogi handlowe olejów i smarów,
− formularze zamówienia na materiały smarne,
− materiały piśmienne,
− zestaw komputerowy z dostępem do Internetu.
Ćwiczenie 7
Wykonaj obliczenia:
a) samochód ciężarowy jedzie ze stałą prędkością ν1= 55 km/h, natomiast samochód osobowy
jedzie ze stałą prędkością ν2= 125km/h. O ile minut wcześniej samochód osobowy
przejedzie odcinek drogi prostoliniowej s= 320 km.
b) z jakim przyśpieszeniem rusza z miejsca samochód osobowy, jeśli w czasie t= 10,2 s osiąga
prędkość ν= 100 km/h.
1) przypomnieć sobie wzory na prędkość i przyśpieszenie w ruchu prostoliniowym,
2) w przypadku a), obliczyć różnicę czasów przejazdów obu samochodów odcinka drogi,
w przypadku b) po prostu obliczyć przyśpieszenie.

31
− kalkulator.
Ćwiczenie 8
Oblicz pracę, jaką wykona podnośnik samochodowy podnosząc samochód ciężarowy
o łącznym ciężarze 5,3 tony na wysokość 1,8m; jaką energię uzyska ten samochód. Ponadto
oblicz sprawność tego podnośnika, jeśli zasilany jest on silnikiem o mocy 3,2 kW, a operacja
podnoszenia odbyła się w czasie 30 s.
1) wykonać prosty schemat (rysunek) oraz zaznaczyć na nim dane liczbowe,
2) obliczyć masę samochodu oraz podać ja w jednostkach układu SI,
3) obliczyć pracę jaką wykona podnośnik, pamiętając, że przyśpieszenie ziemskie wynosi
g = 9,81 m/s2
,
4) pamiętając o tym, jaki rodzaj energii uzyska podniesiony samochód, obliczyć jej wartość,
a ponadto:
5) obliczyć moc użyteczną tego podnośnika,
6) obliczyć sprawność, zakładając, że moc silnika podnośnika jest mocą włożoną.
− kalkulator.
Ćwiczenie 9
Pas blachy cienkościennej wykonanej ze stali o oznaczeniu 20G o grubości g= 0,5 mm
i wymiarach: długość l= 700 mm i szerokość a= 30 mm jest rozrywany siłami osiowymi F.
Wykorzystując dane zawarte w tabeli (patrz ćwiczenie 10), oblicz największą siłę F, z jaką
można obciążać pas blachy z uwzględnieniem współczynnika bezpieczeństwa.
1) odnaleźć w załączonej tabeli wartości liczbowe stali, z której wykonana jest blacha,
2) wykonać szkic rozrywanej blachy,
3) napisać warunek wytrzymałości dla materiału blachy,
4) obliczyć pole przekroju normalnego blachy, przyjmując wartość współczynnika
bezpieczeństwa,
5) obliczyć największe obciążenie rozrywające pas blachy.
− materiały piśmienne i kreślarskie,
− kalkulator,
− tabela danych (tabela do ćwiczenia 9 i 10).
Uwaga: w tabeli załączonej do ćwiczenia 10 wartości kt, kc, kg, ks wyrażone są w MPa

32
Ćwiczenie 10
W wykrojniku prasy mimośrodowej następuje dziurkowanie blachy (2) (patrz rysunek).
Oblicz nacisk stempla (1) wykrojnika podczas wykonywania otworu okrągłego o średnicy d=40
mm w blasze o grubości g=5 mm i wytrzymałości tej blachy na ścinanie Rt = 380 MPa. Oblicz
ponadto niezbędny nacisk prasy, przyjmując, że współczynnik uwzględniający stępienie ostrza
stempla i matrycy wynosi 1,2.
Tabela do ćwiczenia 9 i 10
1) obliczyć pole powierzchni, którą należy ściąć,
2) korzystając, że wzoru na rzeczywiste naprężenia tnące, obliczyć siłę nacisku stempla
wykrojnika,
3) uwzględniając współczynnik korygujący, obliczyć minimalny nacisk prasy.
− kalkulator.
Ćwiczenie 11
Sprawdź praktycznie prawo Ohma.
1) narysować schemat obwodu elektrycznego, który umożliwi wykonanie zadania,
2) scharakteryzować elementy tego obwodu oraz dobrać narzędzia pomiarowe,
3) zbudować obwód elektryczny,
4) zmierzyć wielkości elektryczne niezbędne do sprawdzenia.
Uwaga: ćwiczenie należy wykonać w kilku seriach pomiarów, zmieniając jeden
z mierzonych parametrów.
5) podstawiając do wzoru, sprawdzić wzór, pamiętając o błędzie pomiaru,
6) zanalizować wyniki pomiarów i obliczeń.

33
Wyposażenie stanowiska pracy
− co najmniej dwa komplety elementów prostego obwodu prądu stałego, w szczególności
rezystor o nastawnej rezystancji, przyrządy pomiarowe do pomiaru prądu, napięcia
i rezystancji,
− materiały piśmienne oraz kalkulator.
Ćwiczenie 12
Sprawdź pod względem elektrycznym tradycyjny układ zapłonowy.
1) wyróżnić w instalacji elektrycznej samochodu elementy układu zapłonowego,
2) scharakteryzować elementy tradycyjnego układu zapłonowego,
3) zaproponować wykaz czynności sprawdzających układ zapłonowy,
4) zgromadzić konieczne materiały i przyrządy pomiarowe,
5) sprawdzić ciągłość obwodu elektrycznego,
6) sprawdzić stan połączeń elektrycznych poprzez pomiar spadków napięć,
7) sprawdzić cewkę zapłonową oraz kondensator,
8) sprawdzić rozdzielacz zapłonu,
9) dokonać analizy z przeprowadzonych prób i pomiarów.
− samochód wyposażony w tradycyjny układ zapłonowy (np. PF 125P),
− komplet przyrządów pomiarowych oraz materiały elektryczne,
− komplet narzędzi monterskich,
− materiały piśmienne.
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz: Tak Nie
1) wykorzystać prawa mechaniki i elektrotechniki wyrażone
wzorami matematycznymi do obliczeń praktycznych?
2) dodać graficznie wektory oraz rozkładać wektor na dwa kierunki?
3) przedstawić graficznie układ sił działających na nieruchomy
element maszyny?
4) obliczyć wartość siły tarcia w połączeniach ślizgowych
i tocznych?
5) zaproponować rodzaj smaru i smarowania dla
współpracujących elementów maszyn?
6) dobrać wymiary elementu maszyny podczas rozrywania
i ścinania?
7) zbudować obwód elektryczny z przedstawionych elementów?
8) zmierzyć wartości prądu, napięcia i rezystancji
w obwodzie elektrycznym?
9) sprawdzić stan połączeń w instalacji elektrycznej samochodu?
10) rozróżnić źródła energii elektrycznej oraz typowe odbiorniki
energii elektrycznej w instalacji elektrycznej samochodu?

34
4.2. Charakteryzowanie maszyn i urządzeń technicznych
4.2.1. Materiał nauczania
4.2.1.1. Klasyfikacja maszyn
Człowiek od niepamiętnych czasów wymyśla oraz użytkuje maszyny i inne urządzenia
techniczne zaspokajając swoje potrzeby. A ponieważ potrzeby człowieka są bardzo
zróżnicowane oraz zmieniają się w miarę jak człowiek się rozwija, to i różnorodność maszyn jest
wielka. Czym zatem jest maszyna?
Jest wiele definicji maszyn, np. „maszyna to urządzenie zawierające mechanizmy służące do
przetwarzania energii lub do wykonywania pracy”, „maszyna to urządzenie do przetwarzania
jednej postaci energii w inną w celu ułatwienia człowiekowi pracy fizycznej lub umysłowej”.
Przytoczone tu definicje zwracają uwagę na przekształcanie energii, możemy zatem powiedzieć,
że każde urządzenie techniczne, w którym następuje przekształcanie – transformacja energii
w celu dla człowieka użytecznym jest maszyną. Z tych definicji nieco „wyłamują” się tzw.
maszyny matematyczne (np. komputer), które wprawdzie czerpią energię, ale wykorzystują ją do
przetwarzania informacji.
Za pierwszą maszynę uznaje się łuk wynaleziony ok. 30 tysięcy lat temu.
Klasyfikację maszyn przedstawia rys.32
Rys. 32. Klasyfikacja maszyn [2, s. 8]
Silniki to maszyny, których zadaniem jest wytwarzanie pracy mechanicznej poprzez
przetwarzanie energii, np. silnik spalinowy, w który wyposażony jest każdy samochód
przetwarza energię chemiczną zawartą w paliwie na pracę mechaniczną gromadzoną na wale
korbowym. Silniki służą do napędu innych maszyn i urządzeń. Wśród silników największe
zastosowanie znalazły silniki wodne, silniki cieplne i silniki elektryczne.

35
Maszyny robocze pobierają energię mechaniczną od silników i przekształcają ją w pracę
użyteczną, np. tokarka jest maszyną roboczą, w której energia mechaniczna pochodząca od
silnika elektrycznego przekształca się w pracę zmiany kształtu obrabianego przedmiotu. Istnieje
ogromna różnorodność maszyn roboczych, praktycznie każda gałąź gospodarki eksploatuje
charakterystyczne dla siebie maszyny robocze, np. w przemyśle transportowym używa się
bardzo wielu maszyn transportowych, wśród nich samochody.
Inną klasyfikacją maszyn jest ich podział wg przeznaczenia, a więc podział użytkowy:
− maszyny energetyczne, np. silniki, prądnice elektryczne, sprężarki, pompy,
− maszyny transportowe, np. samochody, statki wodne i powietrzne, lokomotywy,
− maszyny technologiczne, np. obrabiarki, maszyny hutnicze, rolnicze, poligraficzne,
− maszyny matematyczne, np. komputery.
Oprócz pojęcia maszyny, używa się też pojęcie urządzenie. To, co różni te dwa pojęcia to ruch;
cechą charakterystyczną każdej maszyny jest występujący ruch niektórych jej części.
Podczas wykonywania zadań zawodowych blacharz samochodowy może zetknąć się
z maszynami:
− znajdującymi się w obrębie jego stanowiska pracy, np. podnośnik samochodowy,
− wewnątrz samochodu, który naprawia, np. silnik spalinowy,
− bezpośrednio się nimi posługując podczas pracy, np. szlifierka kątowa do wycinania blachy
nadwozia.
We wszystkich wymienionych przypadkach blacharz samochodowy powinien umieć
charakteryzować maszyny oraz w niektórych przypadkach powinien umieć się nimi posługiwać.
Charakterystyka maszyny to nic innego jak zbiór podstawowych informacji o danej
maszynie, informacje te określa producent maszyny. Charakterystyka maszyny powinna być
dostępna dla użytkownika maszyny; najczęściej charakterystykę maszyny można odnaleźć:
− na tzw. tabliczce znamionowej maszyny,
− w dokumentacji technicznej maszyny,
− w instrukcji użytkowania maszyny umieszczonej na tablicy w bezpośrednim sąsiedztwie
maszyny.
Tabliczka znamionowa przytwierdzona jest trwale do maszyny i zawiera podstawowe parametry
danej maszyny.
Większość maszyn, w szczególności te o skomplikowanej budowie posiadają szereg
dokumentów tworzących dokumentację techniczno-ruchową; zawiera ona szczegółowe
informacje o maszynie. Dokumentacja techniczno-ruchowa (DTR) powinna być przechowywana
u pracodawcy oraz dostępna dla pracowników użytkujących maszynę
W przypadkach, gdy daną maszynę może użytkować wielu pracowników w zakładzie pracy lub
na stanowisku pracy, umieszcza się obok maszyny, na widocznym miejscu instrukcję
użytkowania maszyny. Instrukcja użytkowania jest skróconą formą dokumentacji technicznej,
zawiera tylko te informacje, które są niezbędne, by poprawnie i bezpiecznie posługiwać się daną
maszyną.
4.2.1.2. Charakterystyka maszyn występujących w pojazdach samochodowych
Pojazd samochodowy jest maszyną złożoną, składający się z wielu różnych urządzeń
technicznych, wśród nich w każdym samochodzie możemy odnaleźć wiele maszyn. Poniżej
przedstawiono zarys maszynoznawstwa na przykładzie maszyn występujących w pojazdach
samochodowych.
Maszyny wodne
Do maszyn wodnych zalicza się silniki wodne i pompy. Silniki wodne wykorzystują energię
zawartą w spiętrzonej lub płynącej wodzie i przekształcają ją w pracę mechaniczną, a ta z kolei
wykorzystywana jest do napędu generatorów. Silniki wodne zwane turbinami są podstawowym

36
elementem elektrowni wodnej – zakładu energetycznego, którego zadaniem jest przemysłowe
wytwarzanie energii elektrycznej.
Pompy to maszyny do transportu lub zmiany energii ciśnienia cieczy. W pojazdach
samochodowych stosuje się, w szczególności pompy wirowe w układzie chłodzenia silnika,
pompy tłokowe w układzie zasilania paliwem, pompy zębate w układzie smarowania silnika.
Rysunki 32-36 przedstawiają zasadę działania oraz przykłady zastosowania typowych pomp
w pojazdach samochodowych. W pompach wyporowych, ruch tłoka (nurnika) wywołuje
podciśnienie (suw ssania – otwieranie zaworu ssawnego i zasysanie cieczy do przestrzeni
między zaworami) oraz nadciśnienie (suw tłoczenia – zamykanie zaworu ssawnego i otwieranie
zaworu tłocznego), które wypycha ciecz do rurociągu tłocznego
Rys. 32. Zasada działania pompy wyporowej [ 11,s134]
1-nurnik, 2-zawór ssawny, 3-zawór tłoczny, r-promień korby, s-skok nurnika
Rys. 33. Pompa zębata [ 11,s143] – opis w tekście
Pompa zębata to zespół dwóch kół zębatych (1-koło czynne, 2-koło bierne), z których jedno
jest napędzane. Ruch obrotowy kół wywołuje przemieszczanie się cieczy w przestrzeniach
międzyzębnych. Pompy zębate znalazły zastosowanie do tłoczenia olejów ze względu na
konieczność smarowania pokryw bocznych. Pompa przeponowa, rys 34, gdzie elementem
roboczym jest przepona (6) napędzana od dźwigni (10). Ruch drgający przepony powoduje
zasysanie cieczy poprzez zaworek ssący umieszczony w korpusie górnym (5) i następnie
wytłaczanie poprzez zaworek tłoczny. Przedstawiona pompa znalazła zastosowania w układzie
zasilania paliwem silników spalinowych.
Wg odmiennej zasady działają pompy wirowe (rys.35). Organem roboczym pompy jest
wirnik (1) z zakrzywionymi łopatkami napędzany silnikiem. Ciecz dostająca się osiowo na
łopatki pompy jest przyśpieszana w przestrzeniach międzyłopatkowych na skutek działania siły
odśrodkowej. Po wyjściu cieczy z wirnika duża energia kinetyczna cząsteczek cieczy zamieniana
jest na energię ciśnienia w spiralnym kanale zbiorczym (2) o rozszerzającym się przekroju.
Najczęściej występującą odmianą pomp wirowych są pompy odśrodkowe powszechnie
stosowane w przemyśle.
Rys. 36 przedstawia przekrój pompy odśrodkowej zastosowanej w cieczowym układzie
chłodzenia silnika spalinowego.

37
Rys 34. Pompa przeponowa [5, s. 76]
1,2 - śruba z podkładką, 3 - pokrywa, 4 - filtr siatkowy,
5 - korpus z zaworkami, 6 - przepona, 7 - podkładka,
8 - sprężyna przepony, 9, 10 11- elementy dźwigni,
12 - korpus dolny, 13 wkręt mocujący
Rys. 36. Przekrój pompy odśrodkowej [7, s. 63] 1 – koło pasowe napędzające pompę, 2 – wałek,
3 – wirnik, 4 – uszczelnienie, 5 – stożek mocujący, 6 – kadłub pompy.
Maszyny cieplne
Maszyny cieplne wykorzystują w procesach pracy energię cieplną. Wśród maszyn
cieplnych dużą grupę stanowią silniki cieplne. Na skalę przemysłową wykorzystuje się turbiny
parowe – to takie silniki cieplne, do których dostarcza się ciepło pod postacią pary wodnej, która
następnie w wirniku silnika zamieniana jest na pracę mechaniczną. Turbiny parowe to maszyny
o bardzo dużych mocach stosowane w elektrowniach lub w elektrociepłowniach.
Innym silnikiem cieplnym jest powszechnie stosowany silnik spalinowy. W silniku spalinowym
wykorzystuje się energię gorących spalin. Energia cieplna spalin w silnikach tłokowych,
silnikach turbinowych lub w silnikach odrzutowych zostaje przekształcona na pracę
mechaniczną. Rysunek 37 przedstawia zasadę działania popularnego tłokowego silnika
spalinowego, czterosuwowego z zapłonem iskrowym.
Rys. 35. Zasada działania pompy wirowej [2 ,s. 159]
1 – wirnik, 2 – kanał zbiorczy, 3 – rura ssawna,
4- - Rura tłoczna, 5,6 – filtr (smok) z zaworem zwrotnym,
7 – zawór regulacyjny, 8 – uszczelnienie wału wirnika

38
a) suw dolotu,
b) suw sprężania oraz zapłon,
c) suw pracy,
d) suw wylotu.
1 - tłok
2 - cylinder
3 - gaźnik (urządzenie wytwarzające mieszankę
paliwa z powietrzem)
4 - zawór dolotowy
5 - zawór wylotowy
6 - skrzynia korbowa
7 - świeca zapłonowa
8 - aparat zapłonowy
Rys. 37. Zasada działania silnika czterosuwowego z zapłonem iskrowym [2, s. 250]
Na rysunkach 38, 39 przedstawiono widok z zewnątrz silnika spalinowego oraz nazwy jego
podstawowych elementów, natomiast rysunek 40 przedstawia przekrój podłużny silnika
wielocylindrowego z nazwami jego elementów wewnętrznych.
Rys. 38. Silnik spalinowy – nazewnictwo [16, s. 11]

39
Rys. 39. Silnik spalinowy – nazewnictwo [16, s. 12]
Rys. 40. Przekrój wzdłużny silnika – nazewnictwo [ 16, s. 13]
Rys. 41. Układ korbowy silnika [ 16, s. 132]
1 - pierścienie tłokowe,
2 - tłok,
3 - sworzeń tłokowy,
4 - pierścień zabezpieczający,
5 - korbowód,
6 - panewki łożysk korbowych,
7 - półpierścienie oporowe,
8 - wał korbowy,
9 - panewki łożysk głównych,
10, 11 - uszczelniacze,
12 - koło zębate napędu rozrządu,
13 - koło pasowe,
14 - oprawa uszczelniacza,
15 - uszczelka oprawy,
16 - koło zamachowe,
17 - łożysko wałka sprzęgłowego

40
W silniku samochodowym można wyróżnić:
− układ korbowy,
− układ rozrządu,
− układ zasilania,
− układ chłodzenia,
− układ smarowania,
− układ wlotowy i wylotowy,
− układ zapłonowy.
Układ korbowy (rys. 41) składa się z tłoków z pierścieniami połączonych z wałem
korbowym korbowodami. Ciśnienie gazów spalinowych, naciskając na denka tłoków wywołuje
obracanie się wału korbowego, skąd odbierana jest energia mechaniczna w postaci obracającego
się wału korbowego. Energię mechaniczną wału korbowego opisuje moment obrotowy – Mo
oraz prędkość obrotowa – n. Zmiany tych parametrów opisuje charakterystyka eksploatacyjna
silnika, będąca podstawowym źródłem informacji o silniku.
Rys. 42. Rozrząd silnika spalinowego [2, s. 261]
Układ rozrządu (rys. 42) steruje wymianą ładunku w cylindrach silnika. Zsynchronizowanie
obrotów wałka rozrządu z wałem korbowym powoduje otwieranie i zamykanie zaworów
w ściśle określonych momentach.
Rys. 43. Charakterystyka silnika spalinowego [7,s45] (opis w tekście)

41
Rys. 43 przedstawia charakterystykę eksploatacyjną dużego silnika wysokoprężnego.
Oprócz wykresu momentu obrotowego widać wykres mocy- Ne oraz zużycie paliwa: całkowite
i jednostkowe: Ge i ge.
Układ zasilania (rys. 44) doprowadza paliwo do silnika; pompa paliwowa zasysa paliwo ze
zbiornika i poprzez filtr podaje do urządzenia wytwarzającego mieszankę paliwa z powietrzem.
Z kolei oczyszczone w filtrze powietrza powietrze po zmieszaniu z paliwem, przewodami
dolotowymi dostaje się do cylindrów, gdzie ulega spaleniu.
Produkty spalania pod postacią spalin, przewodami wylotowymi uchodzą na zewnątrz,
tłumione tłumikiem. We współczesnych samochodach stosuje się różnorodne układy zasilania,
wszystko zależy od tego czy przygotowanie mieszanki paliwowej następuje bezpośrednio
w cylindrze, czy poza nim oraz od tego w jaki sposób następuje zapłon mieszanki. Silnik ZI –
z zapłonem iskrowym może być wykonywany jako tradycyjny (gaźnikowy) lub nowoczesny
z wtryskiem paliwa do kolektora dolotowego. W silnikach ZS – z zapłonem samoczynnym
(silniki wysokoprężne) paliwo pod wysokim ciśnieniem wtryskiwane jest bezpośrednio do
cylindra silnika, gdzie spręża się powietrze zdecydowanie bardziej niż w silnikach
niskoprężnych.
Rys. 44. Układ zasilania silnika spalinowego [11, s. 305]
1 – wskaźnik poziomu paliwa, filtr powietrza, 3 – urządzenie wytwarzające mieszankę paliwowo – powietrzną,
4 – przewody dolotowe, 5 – przewody wylotowe, 6 – filtr paliwa, 7 – odstojnik,
8 – pompa zasilająca, 9 – tłumik wylotu, 10 – zbiornik paliwa.
Układ dolotowy – o układzie dolotowym zaczęto mówić gdy wprowadzono do eksploatacji
silniki z ZI wtryskowe. Schemat na rys. 45 przedstawia główne elementy nowoczesnego układu
dolotowego. W skład tego układu wchodzi;
− filtr powietrza (1), który oczyszcza powietrze i wytłumia dźwięki podczas zasysania,
− przepływomierz (2), który w czasie rzeczywistym mierzy masę zasysanego powietrza
i przekazuje informację jednostce sterującej,
− przepustnica (3) z potencjometrem (4) – steruje prędkością i objętością powietrza oraz
określa obciążenie silnika przez pomiar położenia przepustnicy,
− kolektor zbiorczy z kanałami (A i B), A – wykorzystuje podciśnienie do wzmacniania siły
hamowania, B – wykorzystanie podciśnienia do regulatora podciśnieniowego w układzie
zapłonowym,
− zawór sterujący (6) z kolektorem mocy (7) steruje wielkością przewodu ssącego, ma wpływ
na własności dynamiczne silnika,
− zawór dolotowy (8) steruje napełnianiem cylindra.
Współczesne przepisy europejskie i międzynarodowe są bardzo rygorystyczne co do emisji
szkodliwych substancji w wyniku pracy silnika spalinowego. Stąd układ wylotowy silnika
stanowi dość skomplikowany zespół elementów (rys. 46):

42
− kolektor wylotowy,
− katalizator z sondą lambda,
− tłumik (tłumiki).
Rys. 45. Układ dolotowy – opis w tekście[1, cz. I, s. 142 ]
Układ chłodzenia zapewnia właściwe warunki pracy elementom silnika związane z jego
nagrzewaniem. Układ chłodzenia może być bezpośredni, kiedy opływające swobodnie lub w
sposób wymuszony powietrze chłodzi silnik lub też układ może być wymuszony cieczowy, tak
jak to pokazano na rysunku 47. Kadłub silnika otoczony jest tzw. płaszczem wewnątrz, którego
znajduje się płyn chłodzący. Pompa zasilająca (np. taka jak z rysunku 36) wymusza obieg płynu
pomiędzy chłodnicą a płaszczem kadłuba, z tym, że istnieje możliwość czasowego odłączenia
chłodnicy w okresie gdy silnik jest zimny. Włączanie i wyłączanie chłodnicy z obiegu następuje
na skutek działania termostatu. Powietrze omywające chłodnicę odbiera ciepło od chłodnicy,
wentylator wymusza przepływ powietrza.

43
Rys. 46. Układ wylotowy [1, cz. I, s. 255]
(w kółku – układ dodatkowego powietrza w celu dopalenia składników palnych zawartych w spalinach)
Rys. 47. Cieczowy układ chłodzenia [16, s. 226] 1 – pompa cieczy chłodzącej, 2 – chłodnica, 3 – termostat,
4, 5 – przewody, 6 – zbiornik wyrównawczy, 7 – odpowietrznik
Rys. 48. Układ smarowania [11, s. 321] Rys. 49. Układ zapłonowy [13, s. 72]
1 – pompa zasilająca zębata, 2 – filtr oleju, 3 – chłodnica, 1 – akumulator, 2 – cewka zapłonowa,
4 – smok (filtr wstępny), 5 – wskaźnik ciśnienia oleju, 3 – przerywacz, 4 – rozdzielacz zapłonu,
5 – kondensator, 6 – wyłącznik zapłonu,
7 – świece zapłonowe.

44
Układ smarowania obiegowy pod ciśnieniem zapewnia smarowanie wszystkich par trących
silnika, w szczególności łożysk ślizgowych głównych i korbowych wału korbowego, układu
rozrządu, smarowanie rozbryzgowe gładzi cylindrów. W układzie stosuje się pompę zębatą
omówioną zgodnie z rys. 33.
Układ zapłonowy występuje w silnikach z ZI, może być tradycyjny, jak na rys. 49 lub
elektroniczny stosowany w silnikach z ZI z wtryskiem paliwa.
Inne maszyny cieplne, które mają zastosowanie w pojazdach samochodowych to sprężarki
i wentylatory. Zadaniem sprężarki jest sprężanie i transportowanie gazów, odmianą sprężarek są
wentylatory, których zadaniem jest przede wszystkim transport gazów. W samochodach stosuje
się sprężarki tłokowe, których zadaniem jest wytworzenie sprężonego powietrza jako źródła
napędu i sterowania innymi układami podwozia samochodu. Sprężarka stanowi element
instalacji sprężonego powietrza; instalacje takie są stosowane w dużych samochodach,
w samochodach osobowych coraz częściej wykorzystuje się sprężone powietrze jako czynnik
roboczy zawieszenia pneumatycznego. Rys. 50 przedstawia zasadę pracy sprężarki wyporowej,
zaś rys. 51 przekrój typowej sprężarki tłokowej stosowanej w pojazdach samochodowych.
Przykład zastosowania wentylatora przedstawia rys.52.
Rys. 50. Zasada działania sprężarki wyporowej [2,s222]
1- cylinder, 2- tłok, 3- zawór ssący, 4- zawór tłoczny
Rys. 51. Sprężarka tłokowa – przekrój [7, s249]
1- cylinder, 2- płyta zaworów, 3- głowica,
4- tłok, 5- sworzeń tłokowy, 6- obudowa łożyska,
7- wał korbowy, 8- łożysko toczne, 9- panewka korbowodu,
10- korbowód, 11- łożysko ślizgowe, 12- obudowa, 13- pokrywa
Zastosowanie wentylatora przedstawia rysunek 47. Umieszczenie wentylatora za chłodnicą
w układzie chłodzenia silnika spalinowego powoduje intensywny przepływ powietrza przez
chłodnicę, która w ten sposób oddaje ciepło płynu chłodzącego.
Maszyny elektryczne stosowane w samochodach
W pojazdach samochodowych znajdują zastosowanie trzy rodzaje maszyn elektrycznych:
prądnice, silniki elektryczne i transformatory. Prądnica jest źródłem prądu elektrycznego
w wyniku przemiany energii mechanicznej; silnik elektryczny zasilany jest prądem
elektrycznym a skutkiem jego działania jest praca mechaniczna. Transformator służy do zmiany
parametrów prądu elektrycznego. W starszych typach samochodów stosowano prądnice prądu
stałego, które obok akumulatora były źródłem energii elektrycznej w instalacji elektrycznej
samochodu, dziś powszechnie stosuje się prądnice prądu przemiennego zwane alternatorami.

45
Zastosowanie silników w samochodzie jest różnorakie, zazwyczaj służą do napędu urządzeń
pomocniczych, np. napęd wycieraczek, napęd dmuchawy powietrza, napęd wentylatora
chłodnicy, napęd mechanizmu podnoszenia szyb. Transformatory znalazły zastosowanie, np.
jako cewki zapłonowe w układzie zapłonowym. Budowę prądnicy prądu stałego zamieszczono
na rys. 29, natomiast alternatora na rys. 31 w rozdziale 4.1.1.
Współczesne samochody wyposaża się w wiele małych silników pomocniczych, rys. 52 jest
przykładem ogromnego zastosowania silników w samochodzie.
Rys .52. Przykład zastosowanie małych silników w samochodzie [6, cz. II, s. 182]
4.2.1.3. Układ konstrukcyjny samochodu
Każdy samochód, niezależnie od szczegółów budowy i przeznaczenia składa się z dwóch
podstawowych części: podwozia i nadwozia. Podwozie to ta część samochodu, która umożliwia
poruszanie się i manewrowanie samochodem, nadwozie zaś to ta część samochodu, która
umożliwia wypełnianie funkcji użytkowych samochodu.
Rys. 53. Układ napędowy samochodu – klasyczny Rys. 54. Układ napędowy samochodu – zblokowany
[6, cz. I, s. 161] [6, cz. I, s. 160]
1 – silnik, 2 - sprzęgło, 3 – skrzynia biegów, 4 – most napędowy, (pomiędzy skrzynią biegów i mostem napędowym
umieszczono wały z przegubami)
Na podwozie samochodu składa się:
− układ napędowy,
− układ nośny i jezdny
− układ kierowniczy,
− układ hamulcowy.
Zadaniem układu napędowego jest dostarczenie pracy mechanicznej wytworzonej w silniku
do kół napędowych w postaci najlepszej z punku widzenia oporów jazdy.

46
Rys. 55. Rozmieszczenie zespołów układu napędowego w samochodzie (układ klasyczny) [1, s. 288]
Rys. 56. Sprzęgło główne – elementy [1, s. 288] Rys. 57. Skrzynia biegów – mechaniczna [1, s. 298]
Typowy układ napędowy zbudowany jest z zespołów:
− silnik – jest źródłem pracy mechanicznej,
− sprzęgło – umożliwia czasowe odłączenie silnika od pozostałych zespołów,
− skrzynia biegów - jest transformatorem energii mechanicznej, czyli przekształca parametry
energii mechanicznej (moment obrotowy oraz prędkość obrotowa) do warunków jazdy;
inaczej mówiąc skrzynka biegów zmienia zarówno moment obrotowy jak i prędkość
obrotową silnika,
− wały i przeguby – wały napędowe umożliwiają łączenie poszczególnych zespołów układu
napędowego oddalonych od siebie; przeguby z kolei umożliwiają wzajemne
przemieszczanie się zespołów połączonych wałami,

47
− most (mosty) napędowy – zawiera w sobie kilka mechanizmów, nie wchodząc w szczegóły
można powiedzieć, że zadaniem mostu napędowego jest rozdzielenie i dostarczenie do kół
napędowych energii mechanicznej. W samochodzie jest tyle mostów napędowych ile osi jest
napędzanych.
Rys. 58. Elementy wałów napędowych Rys. 59. Przegub krzyżakowy w rozłożeniu
połączonych przegubami [1, s. 304]
[1, s. 303]
Do łączenia wałów stosuje się przeguby, bardzo popularnym przegubem jest przegub
krzyżakowy, którego elementy pokazano na rys.59. Przeguby krzyżakowe pracują prawidłowo
pod warunkiem, że kąt załamania wałów nie jest zbyt duży. W samochodach z napędem
przednim, gdy koła przednie trzeba nie tylko skręcać ale i napędzać stosuje się przeguby
synchroniczne (równobieżne), rys 60.
Rys. 60. Przegub synchroniczny Rys. 61. Zawieszenie niezależne [6, s. 234]
[1, s. 304] (na podwójnych wahaczach poprzecznych)
1 – nadwozie, 2 – mocowanie wahacza górnego,
3 – zwrotnica, 4 – wahacz dolny, 5 – stabilizator,
6 – amortyzator, 7 – sprężyna śrubowa
Wśród wielu odmian przegubów synchronicznych największe zastosowanie znalazły
przeguby kulowe. Układ nośny i jezdny – jego zadaniem jest przenoszenie wszelkich obciążeń
(sił i momentów), jakie wynikają z masy samochodu oraz z nierówności drogi a ponadto
poruszanie się samochodu poprzez toczenie się kół.
W skład tego układu wchodzi:
− rama – zespół ramy jest konstrukcją nośną zespalającą podwozie i nadwozie samochodu;
należy tu zwrócić uwagę, że w wielu wypadkach (większość samochodów osobowych) rama
jako osobny zespół nie występuje, co nie znaczy, że w takim samochodzie nie ma ramy
(rolę ramy przejmuje np. samonośne nadwozie),
− zawieszenie – zespół zawieszenia pozwala na elastyczne połączenie kół jezdnych
z kadłubem samochodu oraz zapewnia tzw. stateczność kierunkową samochodu poprzez

48
określone ustawienie kół w stosunku do jezdni i osi samochodu. Zawieszenie zabezpiecza
nadwozie (a więc i to wszystko co w nadwoziu się znajduje) przed wstrząsami
pochodzącymi od nierówności drogi,
− koła jezdne – spełniają wiele funkcji, np. przenoszą ciężar samochodu, umożliwiają
napędzanie samochodu, jak również hamowanie.
O zawieszeniu mówimy, że jest niezależne, gdy poszczególne koła tej samej osi zawieszone
są do kadłuba samochodu, każde osobno, niezależnie. Takie zawieszenia dominują
w samochodach osobowych. Duże samochody ciężarowe posiadają zawieszenia zależne,
w których oba koła tej samej osi zabudowuje się do ramy poprzez jeden element, np. belkę osi.
Rys. 62. Zamocowanie koła jezdnego [1, s. 326] Rys. 63. Układ kierowniczy z przekładnią zębatkową[1, s. 347]
Układ kierowniczy – umożliwia poruszanie się samochodu po zadanym torze jazdy,
zbudowany jest z:
− zespołu zwrotniczego – umożliwia kołom kierowanym ustawianie się na łuku drogi pod
wzajemnie określonymi kątami (kąty α i β na rys. 63),
− zespołu kierowniczego - umożliwia kierowcy sterować kołami kierowanymi oraz zmniejsza
siły, które należy pokonać podczas skrętu kół.
Rys. 64. Trapezowy mechanizm zwrotniczy [1,s347]
Układ hamulcowy – współczesne układy hamulcowe spełniają wiele funkcji, te
najważniejsze to: kontrolowanie prędkości jazdy, możliwie natychmiastowe zatrzymanie
samochodu, unieruchomienie samochodu na postoju; układ hamulcowy zbudowany jest z:
− zespołu sterowania hamulcami – poprzez oddziaływanie kierowcy steruje intensywnością
hamowania,
− hamulców – wytwarzają siły hamowania na styku kół z nawierzchnią.
Układ hamulcowy składa się z hamulców zasadniczych oraz hamulca pomocniczego,
którym jest hamulec postojowy. Hamulce zasadnicze buduje się jako dwuobwodowe, tzn. że siłę
hamowania dostarcza się niezależnymi dwoma obwodami do kół samochodu, co ma zwiększyć
bezpieczeństwo przy awarii hamulców jednego z obwodów. Ponadto w układzie hamulcowym
montuje się urządzenie wspomagające, które zmniejsza wysiłek kierowcy podczas hamowania,
rozdzielacz siły hamowania na poszczególne osie, urządzenie przeciwpoślizgowe – ABS.

49
Rys. 65. Układ hamulcowy samochodu [1, s. 351]
Rys. 66. Układ hamulca postojowego [1, s. 368]
Poza wymienionymi układami podwozia samochodu można ponadto wyróżnić układy
i obwody specjalnego przeznaczenia; np. instalacja elektryczna samochodu, instalacja
pneumatyczna. Instalacje te są zarówno częścią podwozia jak i nadwozia.
Rodzaj nadwozia samochodowego zależy przede wszystkim od jego przeznaczenia – od
jego funkcji użytkowej; inaczej zbudowane jest nadwozie samochodu do przewożenia wyłącznie
osób a zupełnie inaczej zbudowane jest nadwozie, w którym przewożone są towary, jeszcze
inaczej zbudowane jest nadwozie samochodu, które ma wykonywać jakąś usługę, np. samochód
dźwig, czy samochód przeznaczony do gaszenia pożarów. Więcej o nadwoziach samochodu
opisano w rozdziale 4.3.
4.2.1.4. Instalacja elektryczna i elektroniczna samochodu
Instalacja elektryczna współczesnego samochodu to skomplikowany układ elektryczny
składający się z wielu urządzeń elektrycznych zapewniający sterowanie i kontrolę pracy
większości elementów samochodu, wystarczy stwierdzić, że łączna długość przewodów
instalacji elektrycznej nowoczesnego samochodu osobowego wynosi ok. 3 km. Rysunek 67
przedstawia widok ogólny instalacji elektrycznej.
Instalacja elektryczna samochodu składa się zazwyczaj z trzech obwodów:
− obwód dostarczania energii elektrycznej,
− obwód rozruchowy,
− obwód zasilania odbiorników.

50
Rys. 67. Widok instalacji elektrycznej [6, cz II,s166]
W samochodach z silnikiem z zapłonem iskrowym występuje ponadto obwód zapłonowy.
Energia elektryczna dostarczana jest do obwodu dostarczania energii elektrycznej z prądnicy
zasilanej od pracującego silnika spalinowego. Zadaniem prądnicy jest zasilanie wszystkich
odbiorników oraz doładowywanie akumulatora. Ponieważ silnik spalinowy napędzający
prądnicę charakteryzuje się zmienną prędkością obrotową, każda prądnica musi współpracować
z regulatorem, który:
− reguluje napięcie na zaciskach prądnicy, nie dopuszczając do zwiększenia napięcia ponad
napięcie nominalne akumulatora,
− reguluje natężenie prądu prądnicy,
− samoczynnie wyłącza ładowanie akumulatora.
Elementy tego obwodu zostały omówione w podrozdziale 4.1.17. – wybrane elementy
elektrotechniki.
Obwód rozruchu (rys. 68) składa się z akumulatora, rozrusznika, wyłącznika oraz
przewodów. Ze względu na duży prąd płynący podczas rozruchu, przewody w obwodzie muszą
być o odpowiednio dużych przekrojach. Rozrusznik samochodowy to silnik prądu stałego
zaopatrzony w specjalny zespół włączający, który współpracuje z wieńcem zębatym na kole
zamachowym silnika.
Rys. 68. Obwód rozruchowy [6, cz. II, s. 179] 1 – rozrusznik, 2 – akumulator, 3 – włącznik, 4 – przekaźnik
Obwód zasilania odbiorników to szereg połączeń równoległych. Przewody zasilające
odbiorniki splata się we wiązki i oznacza różnymi kolorami celem łatwiejszej identyfikacji.

51
Rys. 69. Rozrusznik [6, cz. II, s. 180] Rys. 70. Przykłady złączek elektrycznych
(od góry: oprawa bezp., złączki zintegr.,
złączki przewodów) [6, cz. II s. 191]
W wiązkach instalacji stosuje się wyłącznie przewody miedziane w postaci linek splatanych
i pokrytych izolacją o różnych barwach. Większość obwodów wyposaża się w bezpieczniki.
Tylko dzięki wykorzystaniu elektroniki można spełnić wiele wymagań, którym powinien
sprostać nowoczesny samochód. Sprostanie wymagań ochrony środowiska, bezpieczeństwa
jazdy czy zwykłej wygody jazdy byłoby niemożliwe bez elektronicznych układów sterowani
i kontroli. Dotychczas sterowaniem zajmował się kierowca, który w dużej mierze intuicyjnie
podejmował decyzje dotyczące pracy samochodu. Okazuje się jednak, że podejmowanie wielu
decyzji, wyłącznie przez człowieka – kierowcę, w bardzo krótkim czasie, w oparciu o dane
rzeczywiste nie jest możliwe. Zastosowanie mikroprocesora, a więc urządzenia zdolnego do
przekształcania milionów sygnałów w czasie rzeczywistym , bardzo krótkim pozwoliło
wprowadzić sprawne układy sterowania i kontroli różnymi zespołami i układami samochodu;
rysunek poniżej przedstawia schematycznie wycinek układu sterowania pracą silnika.
Np. jednym z parametrów silnika jest jego temperatura, jeśli przy pomocy odpowiednio
czułego i dokładnego czujnika uda się mierzyć tę temperaturę w sposób ciągły i w czasie
rzeczywistym a następnie w postaci sygnału elektrycznego przekazać do mikroprocesora, który z
kolei porówna ów sygnał z sygnałem zapisanym w jego pamięci i wyśle inny sygnał do elementu
wykonawczego jakim jest wtryskiwacz w silniku, to wystąpi zależność pomiędzy aktualną
temperaturą silnika, a ilością wtryskiwanego paliwa do cylindrów silnika. Nastąpi proces
sterowania pracą silnika w czasie rzeczywistym.
Rys. 71. Przykład układu sterowania [15,cz II,s156]

52
Rys. 72. Elementy elektroniczne [15, cz. II ,s. 157]
od lewej: czujnik położenia pedału gazu, element wykonawczy, sondy lambda, czujniki temperatury.
Współczesne instalacje elektryczne samochodów wypełniają dwie funkcje:
− dostarczają energię elektryczną odbiornikom,
− dostarczają informacje o pracy zespołów, układów i mechanizmów człowiekowi – kierowcy,
ale również elementom wykonawczym.
Urządzeniami elektronicznymi są:
− czujniki, np. temperatury wody chłodzącej, prędkości obrotowej, ciśnienia,
− sterowniki – urządzenia do przetwarzania sygnałów,
− wskaźniki, czytniki – są to urządzenia informujące kierowcę o zmianach parametrów pracy.
Rysunki: 72, 73, 74 przedstawiają urządzenia elektroniczne stosowane w samochodach.
Rys. 73. Czujniki (po lewej) Rys. 74. Przykład sterownika (układ zapłonu)
oraz przykład zastosowania czujnika prędkości [6, cz. II, s. 196]
obrotowej (po prawej) [6, cz. II s. 195]
Rys. 75. Miejsca montowania czujników Rys. 76. Przykład modułu sterującego wykonanego
spalania stukowego [6, cz. II, s. 197] techniką mikrohybrydową
[6, cz. II s. 198]

53
Urządzenia elektroniczne poza wieloma zaletami cechuje dość duża wrażliwość na: zmiany
temperatury, wstrząsy mechaniczne, brud. Dopiero wprowadzenie elementów mikrohybydowych
zamiast płytek drukowanych pozwoliło w pełni wykorzystać elektronikę w samochodzie.
Rys. 77. Złącze testowe [18]
Należy także podkreślić, że funkcjonowanie układów elektronicznych, w odróżnieniu od
innych układów, (np. elektrycznych, mechanicznych) jest niewidoczne dla ludzkich zmysłów,
stąd konieczność testowania tych układów w oparciu o specjalne urządzenia (rys. 78).
Rys. 78. Schemat blokowy elektronicznego systemu sterowania [6, cz. II, s. 193]
1 – sonda lambda, 2 – czujnik pedału gazu, 3 – przepływomierz, 4 – czujnik rozrządu, 5 – czujnik temperatury
powietrza zasysanego, 6- czujnik temperatury silnika, 7- czujnik przekładni automatycznej, 8- prędkościomierz,
9 – czujnik spalania stukowego, 10- czujnik prędkości wału korbowego, 11- akumulator, 12- przekaźnik główny,
13- sonda lambda, 14- świece zapłonowe, 15- siłownik przepustnicy, 16- obrotomierz, 17- wtryskiwacze,
18- przekaźnik pompy paliwa, 19- siłownik rozrządu, 20, 21- lampki kontrolne,
22- wskaźnik czystości filtra oparów paliwa, 23- kontrola powietrza wtórnego, 24- grzałki sond lambda,
RAM – pamięć bieżąca komputera,
EPROM – programowalna pamięć stała
EEPROM – pamięć programowalna i kasowalna.

54
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany ćwiczeń.
1. Co rozumiesz pod pojęciem: maszyna?
2. Jakie znasz maszyny ze względu na ich przeznaczenie?
3. Co odróżnia silnik od maszyny roboczej?
4. Czego można się dowiedzieć z tabliczki znamionowej maszyny?
5. Jak działa pompa wyporowa?
6. Jakie znasz pompy wyporowe?
7. Na podstawie rysunku wyjaśnij działanie pompy zębatej,
8. Jak jest zbudowana oraz jak działa pompa wirowa?
9. Jakie silniki spalinowe stosuje się do napędzania samochodów?
10. Jak nazywają się elementy zewnętrzne i wewnętrzne silnika spalinowego?
11. W jaki sposób działa układ korbowy silnika?
12. Dlaczego silnik spalinowy musi mieć rozrząd?
13. Czego można się dowiedzieć z charakterystyki eksploatacyjnej silnika?
14. Na czym polega działanie układu dolotowego współczesnego silnika spalinowego?
15. Jaką rolę pełni sonda lambda w układzie wylotowym?
16. Czym się charakteryzuje duży i mały obieg w cieczowym układzie chłodzenia?
17. Jaka jest „droga” przepływu oleju w układzie olejenia silnika?
18. Czym różni się sprężarka od wentylatora?
19. Do czego stosuje się silniki elektryczne w samochodzie?
20. Jakie jest przeznaczenie układów wchodzących w skład podwozia samochodu?
21. Jakie zadania spełniają zespoły w układzie napędowym samochodu?
22. Jakie jest zastosowanie przegubów krzyżakowych i kulowych?
23. Jaka jest budowa układu zawieszenia?
24. Trapez zwrotniczy to mechanizm jakiego układu w samochodzie?
25. Na czym polega działanie dwuobwodowego układu hamulcowego?
26. Jakie obwody wchodzą w skład instalacji elektrycznej samochodu?
27. Na czym polega działanie obwodu rozruchu?
28. Co rozumiesz pod pojęciem instalacji elektronicznej w samochodzie?
29. Na czym polega proces sterowania?
30. Co podlega sterowaniu w układach i instalacjach samochodu?
31. Jakie zadania spełniają czujniki?
32. Po co we współczesnych samochodach osobowych stosuje się złącze testowe?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Pojazd samochodowy to skomplikowane urządzenie techniczne, jako całość stanowi
maszynę roboczą ale zawiera w sobie wiele maszyn: mechanicznych, elektrycznych.
Dokonując oględzin samochodu oraz analizując dokumentację techniczno – ruchową,
zidentyfikuj maszyny wmontowane do samochodu oraz opisz je zgodnie z załączonym
formularzem.
1) zapoznać się z instrukcją bhp oraz instrukcją użytkowania podnośnika samochodowego,
2) dokonać oględzin podwozia i nadwozia samochodu,

Przygotowanie samochodu do naprawy nadwozia

Przygotowanie samochodu do naprawy nadwozia

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Przygotowanie samochodu do naprawy nadwozia

Similar to Przygotowanie samochodu do naprawy nadwozia (20)

More from kamil132

More from kamil132 (6)

Przygotowanie samochodu do naprawy nadwozia