תורת הרכב והמנוע ט' )לטכנאי "מכונאות רכב"(

גמר לבתי ספר לטכנאים ולהנדסאים סוג הבחינה: מדינת ישראל אביב תש"ע, 2010 מועד הבחינה: משרד החינוך 710951 סמל השאלון: א. משך הבחינה: ארבע שעות. תורת הרכב והמנוע ט' )לטכנאי "מכונאות רכב"( הוראות לנבחן ב. מבנה השאלון ומפתח ההערכה: בשאלון זה שלושה פרקים: פרק ראשון: תורת המנוע 40 נקודות פרק שני: אבחון 20 נקודות פרק שלישי: תורת הרכב 40 נקודות סה"כ 100 נקודות ג. חומר עזר מותר לשימוש: כל חומר עזר, כולל כלי סרטוט, עפרונות צבעוניים ומחשבון. ד. הוראות מיוחדות: 1. בטרם תתחיל לענות על השאלות, קרא בעיון את כל השאלון וודא שההנחיות בדף השער מובנות לך היטב. 2. ענה על השאלות על פי הסדר הנראה לך. 3. ענה על מספר השאלות הנדרש בשאלון. המעריך יעריך את מספר התשובות הנדרש בלבד, לפי סדר כתיבתן במחברתך, ולא יתייחס לתשובות הנוספות. 4. בכל שאלה ניתנו הנתונים לפתרונה. אם לדעתך חסר נתון, הוסף אותו על פי שיקול דעתך ופתור בעזרתו את השאלה. רשום בתשובתך את הנתון שהוספת. 5. בתשובה לשאלה חישובית, עליך להציג את שלבי הפתרון באופן מפורט ולהסבירם בקצרה. קבלת מרב הנקודות מותנית במילוי דרישה זו. ההנחיות בשאלון זה מנוסחות בלשון זכר, אך מכוונות לנבחנות ולנבחנים כאחד. בשאלון זה 9 עמודים. בהצלחה!

- 2 - השאלות פרק ראשון: תורת המנוע )40 נקודות( ענה על שתיים מבין השאלות 1 3 )לכל שאלה 20 נקודות(. שאלה 1 א. להלן מספר נתונים של מנוע ושל הדלק שהוא צורך: קצב הסיבוב של המנוע: r.p.m. 4,800 מומנט הסיבוב היעיל של המנוע: 63 N m צריכת הדלק של המנוע: 67 ליטרים דלק במשך 3.7 שעות בקצב קבוע הערך הקלורי של הדלק: 44, 000 kj kg kg 0. צפיפות הדלק: 72 liter חשב את הנצילות היעילה של המנוע. ב. ציין שתי שיטות של הזרקת דלק במנועי דיזל. לגבי כל שיטה, ציין שני יתרונות ושני חסרונות שיש לשיטה זו ביחס לשיטה האחרת. ג. 1. הסבר מהי סיכה הידרודינמית של גל ארכובה. 2. ציין שלושה תנאים הדרושים ליצירת רפד סיכה )טריז סיכה(. שאלה 2 א. סרטט תרשים סכמתי המתאר את המנגנון של גל הארכובה והצילינדר במנוע. פרט בתרשים את הכוחות הפועלים במנגנון. לגבי כל כוח, ציין על איזה חלק הוא פועל ולאיזו פעולה הוא גורם. ב. הסבר מדוע הנצילות של מנוע דיזל גבוהה יותר מזו של מנוע בנזין, אם ידוע שקוטר הצילינדר, אורך מהלך הצילינדר ומספר הצילינדרים זהים בשני המנועים. המשך בעמוד 3

- 3 - באיור לשאלה זו נתון תרשים של בוכנה במנוע בנזין. להלן מספר נתונים של המנוע: ג. P e = 172 kw ההספק היעיל: F = 7200 N כוח הגזים הפועל על הבוכנה: = 12 b זווית הטלטל ביחס לאנך: H = 173 mm המרחק בין פין הבוכנה ובין הציר של גל הארכובה: β H איור לשאלה 2 חשב את קצב הסיבוב של המנוע ביחידות r.p.m., כאשר פעולתו יציבה. המשך בעמוד 4

- 4 - שאלה 3 א. סרטט גרף המתאר את לחץ הגזים,, P בצילינדר של מנוע דיזל כפונקציה של זווית הסיבוב של גל הארכובה. ציין על גבי הגרף לאורך הציר האופקי את שלושת שלבי השריפה. ב. באיור לשאלה זו נתונים אופיין המומנט היעיל M e ואופיין ההספק היעיל P e של מנוע בנזין. נפח המנוע הוא. 1,581 cm 3 חשב את מקדם הגמישות של המנוע. הספק,[ kw ] P e 80 P e 70 60 50 40 30 20 M e M e (N m) 160 150 140 130 120 110 100 10 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 קצב סיבוב, [r.p.m.] איור לשאלה 3 המשך בעמוד 5

- 5 - להלן מספר נתונים של מנוע בנזין ארבע פעימות: ג. = 6 Z מספר הצילינדרים במנוע: V h = 500 cm 3 נפח צילינדר אחד: r.p.m. n = 6,100 קצב הסיבוב של המנוע: p im = 9.2 bar הלחץ האינדיקטורי הממוצע: P m = 8.5 kw ההספק המבוזבז: חשב את ההספק היעיל של המנוע. 1. חשב את הנצילות המכנית של המנוע. 2. פרק שני: אבחון )20 נקודות( ענה על אחת מבין השאלות 4 5 )לכל שאלה 20 נקודות(. שאלה 4 א. תאר את תהליך הבדיקה של לחץ השמן במנוע. ציין בתשובתך מהו לחץ השמן במנוע תקין כאשר המנוע מסתובב בסיבובי סרק )כ. r.p.m 1,000( ובקצב סיבוב גבוה )כ. r.p.m 3,000(. ב. ציין מהן הבדיקות שעורכים באמצעות דינמומטר מנוע. ג. הסבר בפירוט את תהליך הכיוון של פנסי האורות הראשיים ברכב. פרט בתשובתך את הדרישות של תקנות משרד התחבורה על אורות הרכב. ד. ציין שתי סיבות אפשריות לצריכת דלק גבוהה מן הרגיל ברכב בעל מנוע תקין. המשך בעמוד 6

- 6 - שאלה 5 א. ציין שלוש סיבות אפשריות לשחיקה של צילינדר במנוע. בתשובתך תוכל להיעזר בתרשים. ב. ציין חמש בדיקות שעורכים באמצעות דינמומטר שילדה. ג. ציין למה משמש כל אחד מן המכשירים שלהלן בבדיקות ברכב: רב מודד מד תת לחץ אקדח הצתה מד סיבובים לגבי כל מכשיר, ציין מהן הפעולות שהוא מבצע ואילו התקנים ברכב הוא בודק. ד. ציין שני מכשירים לאבחון תקלות במנוע של רכב מודרני, והסבר בקצרה את אופן פעולתו של כל אחד מן המכשירים שציינת. המשך בעמוד 7

- 7 - פרק שלישי: תורת הרכב )40 נקודות( ענה על שתיים מבין השאלות 6 8 )לכל שאלה 20 נקודות(. שאלה 6 במכונית נוסעים מותקן מנוע בחזית הרכב. המכונית בעלת ממסרת הילוכים ידנית וסינכרונית. א. מהם שני תפקידיו של המצמד הסינכרוני? ב. באיור לשאלה זו נתון תרשים המתאר את "זרימת הכוח" בממסרת הילוכים המשולבת בהילוך הראשון. z 1 = 28 z 4 = 33 z 3 = 16 איור לשאלה 6 z 2 = 54 באיור מסומנים ארבעת גלגלי השיניים המעורבים החל ב z 1 מספר השיניים בגלגל המורכב בגל הכניסה, ועד ל z 4 מספר השיניים בגלגל המורכב בגל היציאה. 1. מהו יחס המסירה של הממסרה כאשר הנהג משלב את ההילוך הראשון )היחס שבו מופחתת המהירות בממסרה(? 2. בממסרת ההינע יש 14 שיניים בסבבת ו 36 שיניים בגלגל העטרה. מהו יחס המסירה הכולל של מערכת העברת הכוח ברכב זה, כאשר ההילוך הראשון משולב? המשך בעמוד 8

- 8 - שאלה 7 א. מכונית נוסעת במסלול מעגלי, שרדיוסו הוא, 130 m על משטח אספלט מישורי ללא הגבהה. מקדם החיכוך בין צמיגי המכונית ובין האספלט הוא. 0.7 מהי המהירות המרבית )ביחידות (, km שבה תוכל המכונית לנסוע בעקומה בלי שתחליק hr )המהירות הקריטית להחלקה(? m. g = 9. 81 2 הערה: תאוצת הכובד: sec ב. טנדר נוסע במסלול מעגלי, שרדיוסו הוא, 90 m על משטח אספלט מישורי ללא הגבהה. נתונים נוספים: רוחב הסרן של הטנדר הוא. 1.8 m הגובה של מרכז המסה של הטנדר מעל הכביש הוא. 0.6 m מהי המהירות המרבית )ביחידות (, km שבה יוכל הטנדר לנסוע בעקומה בלי שיתהפך hr )המהירות הקריטית להתהפכות(? m. g = 9. 81 2 הערה: תאוצת הכובד: sec ג. מערכת ההיגוי של טנדר פועלת על פי "עקרון אקרמן". בעת ביצוע פנייה חדה שמאלה, הגלגל הימני )הגלגל החיצוני בעקומה( נוטה בזווית של 30 שמאלה ביחס לכיוון הנסיעה. כתוב במחברתך באיזו זווית מהזוויות הרשומות להלן ייטה הגלגל השמאלי )הגלגל הפנימי בעקומה(. נמק את תשובתך. 1. בזווית של 30 2. בזווית הקטנה מ 30 3. בזווית הגדולה מ 30 ד. הגדר את המושג היגוי יתר )על היגוי(. המשך בעמוד 9

- 9 - שאלה 8 א. משאית מודרנית מתוצרת אירופה גוררת נגרר. מערכת מעצורי האוויר של הנגרר מחוברת אל מערכת מעצורי האוויר של המשאית באמצעות שני צינורות. מהו תפקידו של כל אחד מן הצינורות? ב. במכונית נוסעים מודרנית מותקנת מערכת בלימה הידרולית. בתכנית הטיפולים של הרכב כתוב כי יש להחליף את נוזל הבלמים אחת לשנתיים. הסבר מדוע יש להחליפו. ג. מהו תפקידה של מערכת A.B.S. ברכב? ד. מהו תפקידה של מערכת A.S.R. )המכונה גם מערכת )T.C.S. ברכב? בהצלחה! זכות היוצרים שמורה למדינת ישראל. אין להעתיק או לפרסם אלא ברשות משרד החינוך.