1.Proszę podać trzy rodzaje klasyfikacji pojazdów samochodowych oraz określić kryteria tych klasyfikacji.

Kryterium potrzeb homologacji:

Kategoria M: pojazdy samochodowe o min. 4 kołach, do przewozu osób

Kategoria N: pojazdy samochodowe o min. 4 kołach do przewozu ładunków

Kategoria O: Przyczepy (z wyłączeniem naczep)

Kategoria G: Pojazdy terenowe

Kryterium rodzaju nadwozia (samochody osobowe)

Kryterium segmentu (samochody osobowe): A, B, C, D, E, G, H, I, SUV, VAN, itd.

Kryterium przeznaczenia:

Do przewozu osób: samochody osobowe, motocykle, skutery, autobusy

Do przewozu ładunków: samochody ciężarowe, samochody dostawcze, samochody do przewozów specjalistycznych

Pojazdy specjalne (dźwigi, żurawie, samochód pożarniczy, przyczepa kempingowa)

Ciągniki drogowe (balastowe, siodłowe)

Pojazdy wojskowe

2. Co to jest homologacja pojazdu?

Homologacja - procedura, za pomocą, której stwierdza się, że typ pojazdu oraz przedmioty jego wyposażenia i części spełniają wymagania określone w ustawie.

3. Proszę zdefiniować opory powietrza.

Opór powietrza - jest wynikiem przezwyciężania przez czołową powierzchnię poruszającego pojazdu oporu powietrza. Opór powietrza jest wprost proporcjonalny do powierzchni czołowej samochodu S oraz do kwadratu prędkości jazdy V, czyli: Fp=Cx*ro/2*S*V^2 [N]

4. Proszę zdefiniować opory wzniesienia.

Opory wzniesienia - występuje podczas jazdy pod górę i stanowi składową styczną ciężaru samochodu (G), równoległą do nawierzchni jezdni, czyli: F = G sin α

5. Proszę zdefiniować opory toczenia.

Opory toczenia - opory wynikające ze sprężystych odkształceń ogumienia. Opór toczenia oznaczany poprzez Ft = G * f_t, gdzie G – ciężar pojazdu, f_t – współczynnik tarcia opony o nawierzchnię (zależy od ciśnienia powietrza w oponie, stanu i rodzaju nawierzchni, konstrukcji ogumienia)

6. Znając siły oporów ruchu, proszę naszkicować zasadę doboru jednostki napędowej.

7. Proszę scharakteryzować podstawowe rodzaje opon stosowanych w pojazdach samochodowych.

Opony diagonalne To opona, w której nitki warstw kordu sięgają do stopek i ułożone są pod zmiennym kątem, mniejszym od 90 stopni w stosunku do linii środkowej bieżnika. Zaletą opony diagonalnej jest duża odporność na uszkodzenia mechaniczne, cichobieżność, prosta konstrukcja. Jej wadą jest odkształcanie czoła bieżnika podczas poruszania się opony z dużą prędkością na zakrętach, co w efekcie zmniejsza powierzchnię przylegania czoła bieżnika do nawierzchni. Opony diagonalne mają także spore opory toczenia, co zwiększa zużycie paliwa.

Opony diagonalne z opasaniem Opasanie zapewnia odpowiednią wytrzymałość opony. Stabilizuje bieżnik. Zapobiega głębokim uszkodzeniom osnowy. W dużym stopniu wpływa na zmniejszenie oporów toczenia.

Opony radialne To opona, w której nitki warstw kordu sięgają do stopek i ułożone są pod kątem prostym w stosunku do linii środkowej bieżnika i której osnowa jest ograniczona przez praktycznie nierozciągliwe obwodowe opasanie. Opona ta, chociaż droższa w produkcji i podatniejsza na uszkodzenia mechaniczne, zapewnia lepsze prowadzenie samochodu. Duża sztywność bieżnika oraz znaczna elastyczność boków opony radialnej powodują, że bieżnik przylega całą szerokością do nawierzchni przy dużej prędkości jazdy, tak po prostej, jak i w czasie pokonywania zakrętów. Większa sztywność czoła bieżnika zmniejsza opory toczenia, a tym samym ogranicza zużycie paliwa.

8. Co oznacza zapis:165/70 R13 86T (przykładowy)

Opona: 165/70 R13 86U: 165 - szerokość opony w milimetrach; 70 - profil opony oznaczający, że wysokość opony stanowi 70% jej szerokości; R – radialna, 86 – indeks nośności, T – indeks prędkości (190 km/h)

9. Co oznacza zapis: 5Jx14H2 ET 30 (przykładowy)

Felga 5Jx14H2 ET 30: 5 – szerokość w calach, J – kształt profilu, 14 – średnica w calach, H2 – podwójny kołnierz, ET30 – osadzenie (offset) 30mm. Parametr oznaczany najczęściej symbolem ET to podawana w milimetrach wartość odległości między płaszczyzną montażową obręczy, a jej środkiem symetrii.

10. Co to jest kąt pochylenia koła i jakie pełni funkcje? (proszę narysować schemat)

Kąt pochylenia koła: kąt zawarty między płaszczyzną symetrii koła a prostą prostopadłą do nawierzchni i równoległą do osi wzdłużnej samochodu. Koła górą rozchylone - kąt pochylenia koła jest dodatni, koła dołem rozchylone - kąt pochylenia koła jest ujemny. Wpływa na przyczepność na zakrętach i zużycie opon.

11. Co to jest zbieżność koła i jakie pełni funkcje? (proszę narysować schemat)

Zbieżność koła: różnica odległości pomiędzy krawędziami obręczy mierzonymi z przodu i z tyłu. Pomiar odbywa się w płaszczyźnie poziomej, która przechodzi przez środki obrotu kół. Powoduje zniwelowanie naturalnej skłonności pochylonych kół do rozchylania się na zewnątrz. Umożliwia równoległe do kierunku ruchu toczenie się kół. W pojazdach z tylnym napędem jest ona zazwyczaj dodatnia, a przy napędzie przedniej osi bliska zeru lub nawet ujemna.

12. Klasyfikacja zawieszeń. Proszę podać charakterystyczne przykłady.

Zależne (sztywne) – to takie, w których oba koła jezdne są osadzone na wspólnej sztywnej osi związanej z ramą lub nadwoziem elementami sprężystymi.Są stosowane większości samochodów ciężarowych oraz w niektórych samochodach osobowych jako zawieszenie tylnych mostów napędnych:Zaletą zawieszenia zależnego jest prostota konstrukcji istotna zwłaszcza w przypadkach pojazdów o znacznych naciskach na osie. Np. sztywny most na resorach piórowych

Niezależne – to takie zawieszenia, w których każde z kół jest połączone z nadwoziem (lub z ramą) indywidualnie.

Zawieszenia niezależne mają wiele zalet w porównaniu z zawieszeniami zależnymi, co sprawia, że jest coraz powszechniej stosowane, nawet w samochodach ciężarowych

np.: kolumna MacPhersona, zawieszenia z podwójnymi wahaczami poprzecznymi, z kolumnami prowadzącymi, z wahaczami wzdłużnymi, z wahaczami skośnymi, zawieszenia wielokrążkowe.

Półzależne – Belka skrętna

13. Wymienić elementy sprężyste występujące w układach zawieszeń.

resory piórowe, sprężyny śrubowe, drążki skrętne, pneumatyczne elementy sprężyste, hydro-pneumatyczne elementy sprężyste, gumowe elementy sprężyste.

14. Rodzaje amortyzatorów.

Podział ze względu na:

Czynnik tłumienia: olejowe, olejowo-gazowe, gazowe.

Budowę: jednorurowe (gazowe), dwururowe (olejowe)

Charakterystykę tłumienia: stałej i zmiennej charakterystyce tłumienia

Panujące tłumienie wewnątrz amortyzatora: bezciśnieniowe, niskociśnieniowe, wysokociśnieniowe.

15. Co to jest promień zataczania? (schemat). Co powoduje, od czego jest uzależniony?

Promień zataczania – zależność między kątem pochylenia koła a kątem pochylenia osi sworznia zwrotnicy. Jeżeli punkt przecięcia tych osi leży poniżej płaszczyzny jezdni, to promień zataczania określa się jako dodatni, a jeżeli powyżej - jako ujemny Im mniejszy promień zataczania, tym mniejsza siła na kierownicy potrzebna do skręcania kół szczególnie na postoju.

16. Co to jest kąt pochylenia osi sworznia zwrotnicy i co powoduje?

Kąt zawarty pomiędzy prostą poprowadzoną przez sworzeń zwrotnicy a prostą prostopadłą do nawierzchni. Dla kolumny McPhersona jest to os przechodzącą przez górne mocowanie amortyzatora oraz przegub wahacza u dołu. Im większy kąt tym większe siły kierowania, zbyt mały może powodować ściąganie na bok oraz zwiększa wrażliwość na wady opon

17. Co to jest kąt wyprzedzenia osi sworznia zwrotnicy i co powoduje?

Kąt wyprzedzania osi sworznia zwrotnicy - kąt zawarty między osią sworznia zwrotnicy a prostą prostopadłą do nawierzchni, ale mierzony w płaszczyźnie równoległej do osi samochodu, dzięki niemu koła powracają samoczynnie do jazdy na wprost po ich skręceniu. Im większy dodatni kąt, tym lepsza stabilność podczas szybkiej jazdy na wprost, ale większa siła konieczna do skręcania przy powolnej jeździe

18. Proszę scharakteryzować przekładnie kierownicze stosowane w pojazdach samochodowych (ślimakowa, śrubowa, listwowa).

Ślimakowa - składa się ze ślimaka osadzonego na dolnym końcu wału kierownicy i zazębionego z nim wycinka ślimacznicy, osadzonego na wałku ramienia kierowniczego. Obracanie ślimaka powoduje częściowy obrót ślimacznicy, a z nią razem ramienia kierowniczego.

Śrubowa - dolny koniec walu kierownicy zakończony jest śruba, na która jest założona nakrętka i śruby walu kierownicy umieszczone są kulki, za pośrednictwem których wal współpracuje z nakrętka. Nakrętka obejmuje widełki, które drugim końcem są osadzone na wspólnym Walku z ramieniem kierowniczym. Ramiona widełek wyposażone SA w współpracujące z kulistymi segmentami na nakrętce. Obracanie walu kierownicy powoduje nakręcanie sie na śrubę. Nakrętka pociąga za sobą ramiona widełek, a te z kolei powodują obrót walka i ranienia kierowniczego.

Listwowa - składa się z koła zębatego osadzonego na dolnym końcu wału kierownicy i zazębionej z nim zębatki, będącej jednocześnie częścią poprzecznego drążka kierowniczego. Obracanie koła zębatego powoduje przesuwanie zębatki w prawo lub w lewo

19. Proszę opisać zasadę działania układu trapezowego.Układ trapezowy wahaczy poprzecznych różni się od układu równoległego głównie tym, że górny wahacz jest znacznie krótszy niż dolny. Odmienne długości czynne wahaczy poprzecznych w ukł. trapezowych sprawiają, że wskutek przestrzennych przemieszczeń koła jezdne zmieniają swe pochylenie i rozstaw. Przez zaprojektowanie szczegółów konstrukcji zawieszenia niezależnego na wahaczach poprzecznych w układzie trapezowym, a zwłaszcza przez odpowiednie dobranie czynnych długości i usytuowania środków obrotu wahaczy, można w zakresie przeciętnych odkształceń elementów resorujących zapewnić niemal niezmienność rozstawu kół jezdnych oraz ograniczyć do dopuszczalnego zmienność ich pochyleń. Ponadto przez zastosowanie tzw. Trójkątnych wahaczy poprzecznych oraz duże rozstawy ich przegubów względnie łatwo zapobiega się niedopuszczalnym zmianom zbieżności kół jezdnych. Obecnie układy trapezowe stosuje się bardzo rzadko ze względu na znaczny ciężar łączny elementów składowych i dość duże zapotrzebowanie przestrzeni.

20. Proszę wyznaczyć krzywą błędu układu trapezowego

21. Zalety i wady bębnowych układów hamulcowych

Zalety: małe siły potrzebne do ich uruchomienia, okładziny cierne są trwalsze niż klocki hamulcowe, tanie, mniejsze w porównaniu do oferowanej siły hamowania, używane do hamulca postojowego

Wady: wrażliwość na przegrzanie, podatność na zabrudzenie i zawilgocenie, utrudniona obsługa.

22. Zalety i wady tarczowych układów hamulcowych

Zalety: doskonałe i pewne hamowanie, działanie ich jest proporcjonalne i zapewnia łagodne hamowanie nawet w najtrudniejszych warunkach pogodowych, skuteczność – dużo większa siła hamujących niż w przypadku hamulców szczękowych, stan obręczy nie wpływa na działanie hamulców ,proste w konserwacji.

Wady: waga, złe odprowadzanie ciepła powstającego podczas hamowania, zbyt intensywne nagrzewanie się tarcz przy intensywnym hamowaniu, koszt.

23/24. Proszę naszkicować układ typu Simplex/duplex.

W układzie simplex do rozpierania

szczęk używa się jednej krzywki, tylko

część okładziny ciernej pracuje skutecznie

W układzie duplex każda ze szczęk

Dociskana jest oddzielną krzywką. Cała

okładzina cierna współpracuje z bębnem

25. Co to jest współczynnik rozdziału sił hamowania

α=P_hp/P_ht

26. Proszę wymienić rodzaje korektorów hamowania i funkcje, jakie pełnią.

Korektor siły hamowania jest umieszczony miedzy pompą hamulcową, a cylinderkami tylnych hamulców i ma za zadanie nie dopuścić do blokowania tylnych kół podczas gwałtownego hamowania.

Sterowany ciśnieniem. Od chwili osiągnięcia określonego poziomu ciśnienia wytworzonego w pompie hamulcowej, ciśnienie działające na koła tylnie jest redukowane lub utrzymane na stałym poziomie co zapobiega wytwarzaniu nadmiernej siły hamowania kół tylnich.

Sterowany obciążeniem Każde przemieszczenie między nadwoziem pojazdu a osia tylnią, którego położenie zależy od obciążenia elementów zawieszenia, jest przekazywane za pośrednictwem sprężyny naciągowej i dźwigni na stopniowany tłoczek korektora sił hamowania. Powoduje to wzrost hamowania przy większym obciążeniu i jego spadek, jeśli obciążenie się zmniejszy.

Sterowany przyśpieszeniem: Jest szczególną odmianą konstrukcyjna zaworu redukującego lub ograniczającego ciśnienie. Na bieżni zamontowanej w kierunku jazdy porusza się stalowa kula, która dopiero po osiągnięciu przewidzianej wartości opóźnienia dochodzi do oporu i zamyka otwór przez który jest przekazywane ciśnienie hamowania do hamulców osi tylniej. W przypadku korektora sterowanego przyśpieszeniem tylko dynamika odgrywa role.

27. Proszę opisać przebieg procesu hamowania.

Rys. 1. Przebieg momentu hamowania Mh w czasie t

t1 - czas reakcji kierowcy, t2 - czas narastania momentu hamowania, t3 – czas hamowania wła_ciwego,

t4 - czas luzowania hamulca

W chwili t = 0 realizacja decyzji poprzez czynności motoryczne (nacisk nogi na dźwigni_ hamulca) wymaga czasu reakcji kierowcy t1, wynosi 0,2–1,5 s. Czas t2 od początku naciskania dźwigni hamulcowej dzieli się na część t₂¹, kiedy to likwidowane są luzy układu aż do zetknięcia się powierzchni ciernych hamulca i część t₂² stanowiącą okres narastania momentu.. Czas hamowania t₃ z maksymalnym momentem zależy od warunków trakcyjnych i masy pojazdu. Czas t₄- luzowania hamulca- wynosi ok.1s. Dopiero po czasie t>(t₁+t₂¹) rozpoczyna się proces hamowania. Po uruchomieniu systemu hamulcowego rozpoczyna się proces hamowania- zmiany energi kinematycznej pojazdu w energię cieplną. Energia ta wynosi: $\mathbf{E}\mathbf{=}\mathbf{m}\frac{\mathbf{V}_{\mathbf{0}}^{\mathbf{2}}}{\mathbf{2}}$ gdzie m- masa pojazdu, V₀ prędkość pojazdu w chwili rozpoczęcia hamowania.

28. Proszę opisać zasadę działania układu ABS.

ABS – układ zapobiegający blokowaniu się kół podczas hamowania, co pozwala na zachowanie kierowalności pojazdem. System naśladuje hamowanie pulsacyjne, ale robi to znacznie dokładniej niż kierowca, gdyż pozwala na utrzymanie współczynnika poślizgu koła na poziomie 10-30%.

29. Co to są retardery? Proszę krótko scharakteryzować podstawowe rodzaje.

Retardery – dodatkowe układy hamulcowe stosowane, ich zadaniem jest wspomaganie hamowania silnikowego na stromych zjazdach. Najczęściej montowane jest ono w ciężkich pojazdach takich jak autobusy, ciągniki siodłowe oraz pojazdy ciężarowe.

Rodzaje:

Hydrokinetyczne - Zasada działania zwalniaczy hydrokinetycznych jest identyczna jak sprzęgieł hydrokinetycznych, z tym, że w hamulcach wirnik turbiny jest połączony na stałe z nieruchomym korpusem, a wirnik pompy z wałem napędowym

Elektromagnetyczne - prąd jest przesyłany do cewek o przeciwnych biegunach, wytwarzając pole elektromagnetyczne, Prąd wirowy, wytwarzany pomiędzy dwoma tarczami, powoduje zredukowanie obrotów układu napędowego, a tym samym zmniejszenie prędkości pojazdu.

30. Rodzaje przekładni głównych i ich funkcje.

służąca do zmniejszenia prędkości obrotowej i zwiększenia momentu obrotowego, a także przenoszenia tego momentu na mechanizm różnicowy, półosie i koła.

Ze względu na liczbę kół zębatych przenoszących moment do mostu wyróżniamy przekładnie pojedyncze i podwójne

Ze względu na typ kół zębatych: walcowe, ślimakowe, stożkowe

Ze względu na ustawienie kół względem siebie: proste, hipoidalne

31. Rodzaje sprzęgieł i ich funkcje.

• Cierne (tarczowe, stożkowe, bębnowe), elektromagnetyczne, hydrokinetyczne

• Mechaniczne, hydrauliczne, elektryczne, pneumatyczne

Funkcje sprzęgieł: umożliwienie płynnego ruszania, szybkiej zmiany biegów, ochrona układu napędowego przez przeciążeniami, tłumienie drgań, obniżanie hałasu

32. Zasady doboru sprzęgieł tarczowych.

Wybór materiałów powierzchni ciernych ma duży wpływ na właściwości ruchowe oraz na trwałość sprzęgła. Z wielu właściwości, jakie są wymagane od materiałów, do najważniejszych należą: duży współczynnik tarcia, dobra wytrzymałość mechaniczna, dobre odprowadzanie ciepła oraz odporność na zużycie przy braku skłonności do zatarć. Najczęściej stosuje się metale lub materiały specjalne o dużym współczynniku tarcia. Sprzęgła cierne mogą pracować na sucho lub ze smarowaniem powierzchni ciernych. Smarowanie zmniejsza wartość współczynnika tarcia, ale jednocześnie zmniejsza zużycie powierzchni ciernych i umożliwia stosowanie większych nacisków, a także powoduje chłodzenie sprzęgła. Przy doborze materiałów należy kierować się znajomością warunków pracy danego sprzęgła i jego żądaną trwałością. Jednym z najprostszych sprzęgieł ciernych jest sprzęgło tarczowe. Składa się ono z dwóch tarcz, w których jedna jest osadzona na wale na stałe, a druga przesuwnie. Moment obrotowy zostaje przeniesiony, gdy tarcza przesuwna jest dociśnięta do tarczy stałej siłą wzdłużną F_w. Aby sprzęgło cierne nie ulegało zbyt szybkiemu zużyciu, moment tarcia, jaki można uzyskać pod wpływem siły docisku F_w, powinien być większy od maksymalnego momentu obrotowego, jaki przenosi sprzęgło. Wymiary tarcz często są ustalone w zależności od wymagań konstrukcyjnych (np. od wymiarów zewnętrznych maszyny). Można je przyjmować, w zależności od średnicy wału. Trwałość sprzęgła zależy od wartości jednostkowych nacisków powierzchniowych. W celu zapewnienia równomiernego rozkładu nacisków na powierzchniach ciernych konstrukcja cierna powinna być sztywna.

33. Kryteria doboru przełożenia I-ego biegu.

Kryterium maksymalnej siły napędowej D_Imax = (μ + f_t)λ_d, maksymalnego wzniesienia $i_{I\ \max} = \frac{(f_{t} + p_{\max})G_{c}r_{d}}{\eta^{"}T_{s\ \max}}$, maksymalnego przyspieszenia na I bieg $i_{\text{Imax}} = \frac{\mu Q_{n}r_{d}}{\eta^{"}T_{s\ \max}i_{g}}$.

34. Proszę scharakteryzować metody wyznaczania przełożeń biegów II, III, IV,...

I. Dobór przełożenia najszybszego biegu 
Zakładając, że prędkość maksymalna samochodu Vmax powinna odpowiadać prędkości obrotowej silnika nV, zawartej między nN i nmax można napisać: 

II. Przełożenia biegów pośrednich skrzynki biegów 
Przełożenia biegów pośrednich określa się na podstawie wyznaczonych wartości  przełożeń na biegu  1. 

4.1. Wykres przełożeń skrzynki biegów 

35. Proszę wyznaczyć w układzie współrzędnych prędkość liniowa - prędkość obrotowa

przełożenia 5-cio biegowej skrzyni biegów

36. Rodzaje półosi napędowych stosowanych w mostach napędowych.

Obciążone - oprócz momentu skręcającego są obciążone momentami zginającymi od pionowych oraz poziomych podłużnych i poprzecznych sił reakcji podłoża

Częściowo obciążone - oprócz momentu skręcającego przenoszą też część momentów zginających od sił działających na koło napędowe samochodu

Nieobciążone - nie przenoszą żadnych momentów zginających i pracują pod obciążeniem wyłącznie momentem skręcającym

37. Proszę wyjaśnić pojęcie przegubu homokinetycznego i scharakteryzować przeguby homokinetyczne stosowane w pojazdach samochodowych.

Przegub homokinetyczny - jest połączeniem mechanicznym, w którym prędkość obrotowa wału zdawczego jest taka sama jak prędkość wału wejściowego, niezależnie od kąta roboczego przegubu. Przeguby homokinetyczne stosowane są w samochodach z przednim napędem. Przegub łączy półoś napędową z czopem koła. Umożliwia on jednoczesne przekazywanie momentu obrotowego ze skrzyni biegów i skręt kół.

38. Proszę opisać charakterystyczne rodzaje układów przeniesienia napędu (ze względu na

usytuowanie zespołów w pojeździe).

I.Napęd przedni - silnik z przodu, napęd na koła przednie (układ zblokowany)

II. Napęd tylny :1.klasyczny (konwencjonalny) - silnik z przodu, napęd na koła tylne 2.silnik z tyłu, napęd na koła tylne (układ zblokowany) 3.silnik przed tylną osią (centralnie), napęd na koła tylne

III. Napęd na cztery koła - silnik z przodu, centralnie (np. Lamborghini) lub z tyłu (Porsche)

39. Jaką funkcję spełnia mechanizm różnicowy? Proszę podać i opisać trzy rodzaje mechanizmów różnicowych.

Rozdziela napęd na półosie napędowe i umożliwia toczenie się napędzanych kół z różnymi prędkościami obrotowymi. Rodzaje:

Mechanizm z kołami stożkowymi - charakteryzujący się dużą trwałością i niezawodnością, o stosunkowo prostej możliwości zmiany tzw. momentu tarcia wewnętrznego mechanizmu różnicowego.

Mechanizm z przekładnią planetarną - charakteryzującą się przede wszystkim dużą trwałością (największą z trzech wymienionych) i stosunkowo niewielką objętością (masą) konstrukcji. Stosowany jest szczególnie chętnie w konstrukcjach mechanizmów pojazdów użytkowych.

Mechanizm ślimakowy, nazywany również mechanizmem Torsena. Wysoki współczynnik momentu tarcia wewnętrznego sprawiaja, że nie jest wymagany mechanizm ograniczający działanie mechanizmu różnicowego. Wysoki moment tarcia wewnętrznego powoduje jednak szybsze niż w pozostałych konstrukcjach zużywanie się koła ślimakowego.