Устройство современного автомобиля

Системы современного автомобиля

Автомобиль является самым массовым транспортным средством в мире. Ежегодно выпускается миллионы автомобилей. Для того чтобы каждая машина нашла своего покупателя автомобильные компании вынуждены постоянно совершенствовать конструкцию автомобиля. Появляются современные модели, разрабатываются и внедряются новые системы автомобиля. Все это сопровождается огромным потоком информации, в котором несложно потеряться.

Задачей данного проекта является в краткой и доходчивой форме рассказать о различных системах современного автомобиля, показать их устройство и работу. На страницах сайта Вы не увидите сложных конструктивных схем, громоздких описаний, множества технических терминов. Вся информация представлена исходя из условия разумной достаточности. Источником информации для статей послужили автомобильные книги, журналы, техническая и нормативная документация, а также знания и личный опыт автора.

Бытует мнение, что знание устройства автомобиля сейчас необязательно. Современные автомобили достаточно надежны, легко управляются и требуют минимум внимания. Вот несколько доводов, свидетельствующих об обратном. Знания конструкции дают уверенность в возможностях своей машины, позволяют обнаружить симптомы зарождающейся неисправности и предотвратить поломку. Вы можете свободно общаться на автомобильные темы с друзьями, коллегами, специалистами в автосалоне и мастерской. Они (знания) помогут сделать рациональный выбор при покупке автомобиля и в итоге сэкономить средства.

Необходимо отметить, что данный сайт посвящен исключительно легковым автомобилям. Вместе с тем, ряд статей актуально и для грузовых машин. Все материалы структурированы в соответствии с традиционным пониманием устройства автомобиля. Для удобства и быстроты поиска нужной информации предлагается карта сайта, а также поиск по сайту. Ссылки на все схемы сайта сосредоточены на отдельной странице.

Автомобиль как техническая система

Автомобиль является сложной технической системой, состоящей из множества подсистем. Под технической системой понимается совокупность объединенных между собой конструктивных элементов, предназначенных для решения общей технической задачи. Основными системами, определяющими устройство автомобиля, являются двигатель, трансмиссия, рулевое управление, тормозная система, несущая система, подвеска и колеса.

Двигатель является источником механической энергии, необходимой для движения автомобиля. Механическая энергия получается путем преобразования других видов энергии, среди которых наибольшее распространение получили энергия сгорания топлива и электрическая энергия. Двигатель связан с трансмиссией, которая в свою очередь преобразует и передает энергию к ведущим колесам. Колеса преобразуют механическую энергию в энергию поступательного движения автомобиля.

Все системы автомобиля базируются на несущей системе (кузове). Кузов также является важным элементом системы пассивной безопасности. Упругую связь колес и кузова обеспечивает подвеска. Управление автомобилем производится с помощью двух основных систем – рулевого управления и тормозной системы. Рулевое управление служит для изменения направления движения. Тормозная система обеспечивает изменение скорости движения автомобиля, его остановку и удержание на месте.

Направления совершенствования конструкции автомобиля

Конструкция современного автомобиля развивается одновременно в нескольких направлениях, среди которых:

1. Повышение безопасности. Автомобиль является объектом повышенной опасности, что определяет развитие различных систем безопасности. Широкое распространение получили системы активной безопасности, в том числе антиблокировочная система тормозов, система курсовой устойчивости. Значительно повышается защищенность водителя и пассажиров с применением средств пассивной безопасности.

2. Повышение топливной экономичности. Расход топлива в значительной степени зависит от конструкции двигателя и коробки передач. Экономичность двигателя обеспечивается применением системы непосредственного впрыска, системы впрыска Common Rail. Экономия топлива достигается также за счет снижения массы автомобиля путем применения прочных сталей, легких металлов и пластиков.

3. Повышение экологической безопасности. Автомобиль является источником загрязнения окружающей среды, что стимулирует непрерывное повышение экологической безопасности. Современные экологические нормы Евро-6, которыми автопроизводители руководствуются с 2015 года, предполагают снижение вредных выбросов за счет изменений в выпускной системе, системе управления двигателем.

4. Повышение комфортности. Охватывает широкий круг вопросов и связано со стремлением автопроизводителей создавать автомобили, наиболее полно отвечающие индивидуальным запросам потребителей. Вошло в практику применение автоматической коробки передач, рулевого управления с усилителем, системы климат-контроля. Самые продвинутые модели оснащаются адаптивной подвеской, системой активного головного света.

Надеемся, что предложенные на сайте материалы буду полезны широкому кругу читателей.

Устройство и конструкция автомобиля

Несмотря на огромное многообразие типов и моделей современных автомобилей, конструкция каждого из них состоит из набора агрегатов, узлов и механизмов, наличие которых позволяет называть транспортное средство «автомобилем». К основным конструктивным блокам относятся:
— двигатель;
— движитель;
— трансмиссия;
— системы управления автомобилем;
— несущая система;
— подвеска несущей системы;
— кузов (кабина).
Двигатель является источником механической энергии, необходимой для движения автомобиля. Механическая энергия получается за счет преобразования в двигателе другого вида энергии (энергии сгорающего топлива, электроэнергии, энергии предварительно сжатого воздуха и т. п.). Источник немеханической энергии, как правило, находится непосредственно на автомобиле и время от времени пополняется.
В зависимости от вида использованной энергии и процесса ее преобразования в механическую на автомобиле могут применяться:
— двигатели, использующие энергию сгорающего топлива (поршневой двигатель внутреннего сгорания, газовая турбина, паровой двигатель, роторно-поршневой двигатель Ванкеля, двигатель внешнего сгорания Стирлинга и т. п.);
— двигатели, использующие электроэнергию, — электродвигатели;
— двигатели, использующие энергию предварительно сжатого воздуха;
— двигатели, использующие энергию предварительно раскрученного маховика, — маховичные двигатели.
Наибольшее распространение на современных автомобилях получили поршневые двигатели внутреннего сгорания, использующие в качестве источника энергии жидкое топливо нефтяного происхождения (бензин, дизельное топливо) или горючий газ.
К системе «двигатель» относят также подсистемы хранения и подачи топлива и удаления продуктов сгорания (системы выпуска).
Движитель автомобиля обеспечивает связь автомобиля с внешней средой, позволяет ему «отталкиваться» от опорной поверхности (дороги) и преобразует энергию двигателя в энергию поступательного движения автомобиля. Основной тип движителя автомобиля — колесо. Иногда в автомобилях применяются комбинированные движители: для автомобилей высокой проходимости колесно-гусеничные движители (рис. 1.11), для автомобилей–амфибий колесный (при движении по дороге) и водометный (на плаву) движители.
Трансмиссия (силовая передача) автомобиля передает энергию от двигателя к движителю и преобразует ее в удобную для использования в движителе форму. Трансмиссии могут быть:
— механические (передается механическая энергия);
— электрические (механическая энергия двигателя преобразуется в электрическую, передается к движителю по проводам и там снова преобразуется в механическую);
— гидрообъемная (вращение коленчатого вала двигателя преобразуется насосом в энергию потока жидкости, передающейся по трубопроводам к колесу, и там, посредством гидромотора, снова преобразуется во вращение);
— комбинированные (электромеханические, гидромеханические).

Механическая трансмиссия классического автомобиля
Наибольшее распространение на современных автомобилях получили механическая и гидромеханическая трансмиссии. Механическая трансмиссия состоит из фрикционной муфты (сцепления), преобразователя крутящего момента, главной передачи, дифференциала, карданных передач, полуосей.
Сцепление — муфта, дающая возможность кратковременно разъединить и плавно соединить двигатель и связанные с ним механизмы трансмиссии.
Преобразователем крутящего момента является механизм, позволяющий ступенчато или бесступенчато изменять крутящий момент двигателя и направление вращения валов трансмиссии (для движения задним ходом). При ступенчатом изменении момента данный механизм называется коробкой передач, при бесступенчатом — вариатором.
Главная передача — зубчатый редуктор с коническими и (или) цилиндрическими шестернями, повышающий крутящий момент, передаваемый от двигателя к колесам.
Дифференциал — механизм, распределяющий крутящий момент между ведущими колесами и позволяющий вращаться им с разными угловыми скоростями (при движении на поворотах или по неровной дороге).
Карданные передачи представляют собой валы с шарнирами, связывающие между собой агрегаты трансмиссии и колес. Они позволяют передавать крутящий момент между указанными механизмами, валы которых расположены не соосно и (или) изменяют при движении взаимное расположение друг относительно друга. Количество карданных передач зависит от конструкции трансмиссии.
Гидромеханическая трансмиссия отличается от механической тем, что вместо сцепления устанавливается гидродинамическое устройство (гидромуфта или гидротрансформатор), выполняющее как функции сцепления, так и функции бесступенчатого вариатора. Как правило, это устройство размещается в одном корпусе с механической коробкой передач.
Электрические трансмиссии применяются сравнительно редко (например, на тяжелых карьерных самосвалах, на внедорожных автомобилях) и включают в себя: генератор на двигателе, провода и систему электроуправления, электромоторы на колесах (электрические мотор-колеса).
При жестком соединении двигателя, сцепления и коробки передач (вариатора) данная конструкция называется силовым агрегатом.
В ряде случаев на автомобиле могут быть установлены несколько двигателей различных типов (например, двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель), связанных друг с другом трансмиссией. Такая конструкция называется гибридной силовой установкой.
Системы управления автомобилем включают в себя:
— рулевое управление;
— тормозную систему;
— управление прочими системами автомобиля (двигателем, трансмиссией, температурой в кабине и т. д.). Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля, как правило, за счет поворота управляемых колес.
[Тормозная система]] служит для уменьшения скорости движения автомобиля вплоть до полной остановки и надежного удержания его на месте.

Несущая система в виде лонжеронной рамы

Несущая система автомобиля служит для крепления на ней всех прочих узлов, агрегатов и систем автомобиля. Она может выполняться в виде плоской рамы или объемного несущего кузова. Подвеска несущей системы обеспечивает упругую связь колес с несущей системой и обеспечивает плавность хода автомобиля при движении по неровной дороге, уменьшает вертикальные динамические нагрузки, передаваемые на автомобиль от дороги.
Кузов (кабина) служит для размещения водителя, пассажиров, груза или специального оборудования, транспортируемого автомобилем. Как было отмечено выше, в ряде случаев кузов совмещает функции несущей системы (несущий кузов). К системе автомобиля «кузов» принято относить также многие узлы, агрегаты, подсистемы, не попавшие в другие системы автомобиля (внешние световые приборы, климатические установки в салоне, ряд устройств безопасности для водителя и пассажиров и т. д.).

Устройство и конструкция автомобиля (далее):

Энциклопедия современного автомобиля

Самым массовым транспортным средством является автомобиль. Каждый год производителями выпускаются миллионы транспортных средств (ТС), и чтобы они успешно реализовывались, инженеры вынуждены постоянно улучшать конструкцию авто. Таким образом, появляются новые модели с более продвинутыми автомобильными системами. Выпуск новых моделей сопровождается громадным потоком информации, потеряться в котором неподготовленному человеку довольно просто.

Существует мнение, что знать устройство автомобиля совсем не обязательно, так как современный автотранспорт надежен, легок в управлении и практически не требуют к себе внимания. Однако это мнение ошибочно. Обладая определенными знаниями, вы сможете обнаружить признаки зарождающейся неисправности и своевременно устранить проблему. Вы сможете не просто общаться на автомобильные темы с друзьями и коллегами по работе, но и понимать, о чем идет речь, когда мастер автосервиса будет говорить о поломках вашей машины. Подобные знания помогут вам сделать правильный выбор при покупке нового автомобиля.

Читайте также:  Устройство облегчения пуска двигателя

Стоит отметить, что на этом сайте вы найдете информацию исключительно о легковых автомобилях, хотя некоторые статьи будут актуальны и для грузового автотранспорта. Опубликованные на сайте материалы структурированы. Для быстрого поиска необходимой информации вы можете воспользоваться поиском по сайту, а также картой сайта. На отдельной странице размещены ссылки на все схемы сайта.

Двигатель – сердце автомобиля, основная из его систем. Нет двигателя – нет движения. не существует автомобилей без двигателей.

Система впрыска (инжекторная система) – составная часть топливной системы автомобиля, которая обеспечивает впрыск топлива. На современных авто используются различные системы впрыска.

Топливная система – обеспечивает питание двигателя автомобиля топливом, а также выполняет функции по хранению и очистке топлива.

Впускная система – необходима для впуска в двигатель внутреннего сгорания требуемого количества воздуха и создания топливно-воздушной смеси.

Система зажигания – выполняет функции по воспламенению топливно-воздушной смеси бензинового двигателя. Различают несколько типов систем зажигания: контактная, бесконтактная, электронная.

Система смазки – снижает трение между движущимися деталями двигателя, обеспечивает их охлаждение, удаление продуктов износа и нагара. Защищает детали двигателя от коррозии.

Система охлаждения – выполняет функции по охлаждению деталей двигателя, масла в системе смазки, воздуха в системе турбонаддува, рабочей жидкости в АКПП, отработавших газов в системе рециркуляции отработавших газов.

Выпускная система – обеспечивает отвод отработавших газов и снижает их токсичность. Выполняет функции по снижению шума работы двигателя.

Трансмиссия – связывает двигатель автомобиля с ведущими колесами. Кроме того, обеспечивает выполнение следующих задач: передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам, изменяет величину и направление крутящего момента, перераспределяет крутящий момент между ведущими колесами.

Сцепление – один из важнейших узлов трансмиссии автомобиля. Предназначено для плавного переключения передач, а также защиты элементов трансмиссии от перегрузок и гашения колебаний.

Коробка передач – конструктивный элемент трансмиссии автомобиля. Необходима для длительного разъединения двигателя от трансмиссии, изменения крутящего момента, скорости и направления движения машины.

Подвеска – входит в состав ходовой части автомобиля. Благодаря конструктивным элементам обеспечивает упругую связь между кузовом и колесами авто.

Рулевое управление – система, отвечающая за управление автомобилем. Обеспечивает движения транспортного средства в заданном водителем направлении.

Тормозная система – необходима для контролируемого изменения скорости машины, ее остановки и удержания на месте определенный период времени.

Несущая система – необходима для размещения силового агрегата, всех систем, узлов и механизмов автомобиля, а также их соединения в единую конструкцию. Несущей системой выступает кузов или рама автомобиля.

Система активной безопасности – используется для предотвращение аварийной ситуации во время движения автомобиля. При возникновении опасной ситуации она самостоятельно оценивает вероятные риски и принимает меры для их предотвращения путем вмешательства в процесс управления автомобилем.

Система пассивной безопасности – это совокупность конструктивных элементов, которые призваны обеспечить защиту пассажиров от травм при аварии. К системе относятся ремни безопасности, подушки безопасности, активные подголовники и т.д.

Электрооборудование автомобиля – необходимо для выработки электрической энергии и питания разных систем и устройств транспортного средства.

Любой автомобиль представляет собой сложное техническое устройство, в котором взаимодействует множество систем. Поэтому время от времени возникают типичные неисправности различной степени сложности, требующие тщательной диагностики и ремонта.

Автомобиль как техническая система

Транспортное средство представляет собой совокупность множества подсистем, объединенных в одну сложную техническую систему. Среди основных систем можно назвать следующие: силовой агрегат (двигатель), трансмиссия, тормозная система, рулевое управление, кузов (несущая система), подвеска и колеса.

Источником механической энергии, которая и приводит автомобиль в движение, является силовой агрегат. Механическая энергия образуется в результате преобразования иных видов энергии, среди которых энергия, получаемая при сгорании топлива, и электрическая энергия – получили на сегодняшний день наибольшее распространение. Силовой агрегат неразрывно связан с коробкой передач, которая преобразует и передает энергию к ведущим колесам. В свою очередь колеса трансформируют механическую энергию в энергию поступательного движения машины.

Базой для всех автомобильных систем служит кузов. Он же является важнейшей частью системы пассивной безопасности. Связь колес с кузовом осуществляет подвеска. Управление автотранспортом выполняется благодаря двум другим системам – тормозной и рулевой. Благодаря рулевому управлению можно изменять направление движения, а тормозная отвечает за снижение скорости движения машины и ее полную остановку.

Направления совершенствования конструкции авто

Конструкция транспортного средства совершенствуется сразу по нескольким направлениям:

1.Повышение безопасности. Поскольку авто является объектом повышенной опасности, инженеры автомобильных компаний развивают разные системы безопасности. особое внимание уделяется системам активной безопасности, в частности система курсовой устойчивости, антиблокировочная система тормозов и т.д. Для защиты водителя и пассажиров также используются средства пассивной безопасности, которые также подвергаются изменениям.

2.Экономичность автомобиля. В значительной мере расход топлива зависит от конструкции силовогоагрегата и трансмиссии. Более низкий расход обеспечивается за счет системы непосредственного впрыска и системы CommonRail. Кроме того, экономии можно достичь благодаря использованию в производстве пластиков и современных сплавов металлов, которые отличаются высокой прочностью и более легкой массой.

3.Экологическая безопасность автомобилей. Любое транспортное средство является источником загрязнения окружающей среды. Этот фактор стимулирует производителей повышать экологическую безопасность автомобилей. В 2005 году многими европейскими странами были приняты экологические нормы «Евро-5», которые предполагают существенное снижение вредных выбросов и уровня шума благодаря изменениям в выпускной системе и использованию системы управления силового агрегата.

Повышение комфортности. Данный фактор связан со стремлением автомобильных компаний создавать транспортные средства, которые бы максимально отвечали индивидуальным требованиям потребителей. Сегодня трудно представить современный автомобиль без гидро- или электроусилителя руля, системы климат-контроля. Многие ТС оснащаются автоматической коробкой передач, системой активного головного света, адаптивной подвеской.

Цель нашего техцентра – создать альтернативу официальным дилерам и предложить требовательным клиентам неизменно высокое качество ремонтных работ.

Подробное устройство автомобиля для начинающих

Каждому владельцу машины должно быть известно общее устройство автомобиля. Знания дадут возможность раскрыть принцип функционирования современного транспортного средства и его строение. Одним словом, узнать всё о машинах.

Рама и кузов

Как и человек, машина имеет собственный скелет — каркас. На нём держатся все навесные системы и элементы. Правильнее называть его остовом или несущей системой. Она, в свою очередь, бывает рамной или безрамной, рамно-кузовной. Главное предназначение остова — крепить, держать все основные агрегаты и системы автомобиля, воспринимать нагрузки при движении.

В основе рамного строения автомобиля лежит жёсткая стержневая схема — рама. На неё крепят все основные узлы автомобиля, включая и сам кузов. Подобная конструкция характерна для тракторов, грузовых автомобилей и некоторых крупных внедорожников. Рама должна быть очень прочной, но одновременно лёгкой и технологичной.

Основными деталями такого шасси являются две или более (зависит от конструкции авто) продольно расположенные балки, соединённые поперечинами. Это и есть лонжероны, которые так часто вызывают интерес новичков. Наибольшее распространение получили клепаные рамы, простые в изготовлении и более технологичные. С другой стороны, они не подходят для тяжёлых автомобилей. Здесь целесообразнее использовать цельносварные рамы. А при мелкосерийном производстве некоторых авто применяют болтовое соединение. Сам кузов крепится на раму с помощью особых кронштейнов на болтах с толстыми резиновыми прокладками, уменьшающими вибрации.

Безрамный кузов сам является опорой, несущей составляющей. Изготавливать его, обслуживать и ремонтировать гораздо сложнее. Несмотря на это они вытеснили рамы, стали повсеместно применяться в создании современных легковых авто. В первую очередь из-за меньшей массы и превосходной устойчивости за счёт низкого центра тяжести. К тому же по безопасности безрамная конструкция лучше всех остальных систем. Первый в мире автомобиль с такой системой — Lancia Lambda 1922 года выпуска.

Часто несущий кузов сравнивают со скорлупой яйца. Как известно, его очень трудно сломать продольно, так как вся сила не концентрируется в одном месте, а рассеивается по всей площади. Так и целиком безрамная или рамно-несущая конструкция автомобиля, состоящая из множества панелей, приваренных между собой, образует прочную единую конструкцию. Примечательно, что даже стёкла такого кузова берут определённую часть нагрузки и влияют на общую жёсткость.

Кузова принято различать и по основным типам. Например, легковые автомобили выпускаются в виде седана, хэтчбека или универсала. Существуют и другие разновидности, но они не столь распространены. Наиболее популярен седан, который разделён конструктивно на три части: моторный отсек, салон и багажник. А вот хэтчбек не имеет отдельного багажного отсека. Последний соединён с салоном, что вызывает определённые неудобства. Зато хэтчбек компактнее седана и легче, что положительно сказывается на расходе горючего и маневренности. Универсал же рассчитан на высокие нагрузки, оснащён багажником огромных размеров. Такой кузов у всех современных внедорожников.

Кузов делают из высокопрочной стали, проходящей несколько этапов обработки. Как правило, стараются использовать тонкие листы металла, чтобы уменьшить общую массу автомобиля.

Панели крепятся между собой точечной сваркой. Это пока что лучшая технология скрепления, так как надёжна и позволяет уменьшить количество кромок и острых углов, наиболее чувствительных к ржавлению.

Кузов автомобиля состоит из:

  • зоны мотора и дополнительных систем с поперечинами и фронтальными лонжеронами;
  • пассажирского салона или кабинки с днищем, порогами, стойками и лонжеронами;
  • багажника с задней панелью и крыльями.

Двигатель

Устройство автомобиля невозможно представить без главного источника механической энергии, приводящего его в движение. Пока наиболее распространены двигатели внутреннего сгорания, хотя постепенно и вытесняются гибридными и электрическими разновидностями.

В каждом ДВС имеются цилиндры и поршни. В них происходит преобразование тепловой энергии, выделяемой при сжигании топлива. Данный процесс повторяется несколько сотен раз в минуту, чтобы обеспечить непрерывное и быстрое вращение коленвала. Последний передаёт крутящий момент дальше, непосредственно на приводы колёс.

Читайте также:  Устройство карданной передачи

Более всего распространены четырёхтактные моторы. Они названы так из-за 4-х основных процессов или тактов, происходящих в цилиндрах за один ход поршня. Сначала происходит впуск топливно-воздушной смеси в камеру сгорания, затем сжатие горючего, потом воспламенение посредством подачи искры свечой и выпуск отработанных газов. В процессе этих четырёх тактов образуется рабочий ход или крутящий момент, передаваемый через шатун на коленвал.

Виды двигателей и их отличия

Все поршневые ДВС отличаются по типу впрыска. Не так давно были популярными и карбюраторные типы зажигания, но они уступили место инжекторным или впрысковым системам.

В устройстве автомобиля для чайников инжекторные двигатели классифицируются по типу впрыска упрощённо:

  • моновпрыск или моноинжектор — применяется всего одна общая форсунка для всех цилиндров;
  • распределённый впрыск — каждый цилиндр двигателя имеет отдельную форсунку;
  • непосредственный впрыск — топливо и воздух подаются в камеру отдельно, а форсунки ставятся не над впускными клапанами, а прямо в цилиндрах.

Силовые установки принято различать по типу питания:

  • рядные — все цилиндры (количество 4 или 6) расположены на одной линии;
  • V-образные — цилиндры (количество 4, 6 или 8) находятся в двух плоскостях;
  • оппозитные — с противоположным расположением цилиндров и поршней.

Известны также движки типа VR (Mitsubishi Galant), особенностью которых является малый угол развала. Такой мотор меньше в длину и ширину, чем обычные V-6 или V-8. Ещё один редкий агрегат внутреннего сгорания — W12. Здесь цилиндры располагаются сразу в три ряда.

Помимо поршневых двигателей, сегодня постепенно входят в моду и другие виды агрегатов:

  • роторный на бензине — здесь поршней в цилиндрах нет, а главным элементом является ротор, вращающийся по заданной траектории;
  • гибридный — сочетает поршневой и электрический тип моторов, работает по принципу экономии горючего.

Трансмиссия

Связующее звено между двигателем и колёсами называется трансмиссией. Этот незаменимый проводник выполняет несколько функций в автомобиле:

  • передаёт крутящий момент на ведущую ось;
  • изменяет вращение и распределяет его по колёсам.

Современные трансмиссии бывают разного типа: классические, электрические, гидрообъёмные, гибридные. Конструкция включает ведущий и зависимый мосты. Различают передний, задний или полный привод на все четыре колеса.

Сцепление

По-другому — муфта. Она служит для короткого разъединения мотора с коробкой передач и плавного их соединения во время переключения скоростей. Также сцепление защищает детали от чрезмерных нагрузок при резких торможениях или ускорениях.

Стандартное однодисковое сцепление включает корзину, вилку, подшипник и диск с феродо. Механизм приводится в действие от троса, проложенного от педали в салоне до вилки включения.

Механическая КПП

Механизм для ступенчатого изменения передаточного числа. Выбор скорости на МКПП осуществляется вручную, водителем автомобиля. Основная функциональная составляющая такой коробки реализуется за счёт механических устройств, поэтому она так и названа.

Различают двухвальные и трёхвальные коробки. Здесь есть главный, второстепенный и промежуточный валы. Для безударного и комфортного переключения скоростей предусмотрены синхронизаторы. Образец двухвальной КПП установлен на Ваз 2104, 2105, 2109.

Автоматическая КПП

Новый вид трансмиссии, которая бывает нескольких типов:

  • классическая;
  • полумеханическая DSG;
  • роботизированная;
  • вариаторная CVT.

Автоматическая коробка позволяет максимально плавно переключать скорости, сохраняя целостность сцепления длительное время. За счёт этого АКПП может адаптироваться под разный стиль вождения. А варианты с возможностью ручного переключения дают машине отличную динамику.

Устройство автомата довольно сложное. Состоит он из гидроблока, планетарных механизмов, фрикционов и других, не менее важных элементов. Особые функции здесь выполняют разнообразные датчики.

Управление автоматической коробкой осуществляется посредством селектора. Рабочие режимы зависят от выбранного положения: P, N, R, D. На внедорожниках с большим числом диапазонов работы используются дополнительные режимы: S, L, OFF и т. д. Также имеются отдельные кнопки типа Snow, Shift, Sport. Они характеризуют работу автомата в зависимости от внешних условий.

Колеса и подвеска

Автомобильная подвеска — это система, включающая несколько узлов и элементов. Именно она обеспечивает связь между кузовом и колёсными приводами. Но основная её задача — снижать вибрации, удары и толчки, которые неизбежны во время передвижения автомобиля, особенно по неровным дорожным покрытиям. Одновременно ходовая часть обеспечивает непрерывный контакт колёс с асфальтом, эффективно передаёт ведущее усилие и контролирует тормоза.

Подвеска имеет сложную конструкцию, несмотря на кажущуюся простоту. Она состоит из следующих частей:

  • рессор, пружин или пневмоэлементов;
  • амортизаторов;
  • поперечных и реактивных тяг, а в спорткарах ещё и рокеров;
  • стабилизаторов;
  • сайлент-блоков, втулок;
  • ограничителей хода;
  • гранаток;
  • шаровых.

Классифицируются современные автомобильные подвески на три основных типа:

  • зависимые — когда противоположные колёса жёстко связаны между собой балкой или мостом;
  • полузависимые — колёса тоже связаны, но имеется небольшое перемещение за счёт упругой П-образной балки;
  • независимые — с использованием рычагов и возможностью колёс менять своё вертикальное положение относительно друг друга.

Зависимая подвеска проста и надёжна, но плохо управляется, на высоких скоростях менее комфортна. А вот независимый вариант отличается превосходной управляемостью и высоким удобством, но менее надёжен при эксплуатации. Промежуточное решение — использование полузависимой ходовой, чаще устанавливаемой сзади на бюджетные модели авто.

Тормозная система

Позволяет замедлять движение машины, вплоть до её полной остановки. Незаменима система во время экстренных ситуаций, а также когда автомобиль надо удерживать от самопроизвольного движения вниз. Автомобильные тормоза включают несколько подсистем: ручную, запасную, вспомогательную, антиблокировочную. Их совокупность называется тормозным управлением.

Задача основной тормозной системы — регулировать скорость движения машины, останавливать транспортное средство в случае необходимости. Состоит она из привода и исполнительных механизмов (барабан, диск). На современных легковых авто чаще используется гидропривод, реже — электрический, пневмо или комбинированный варианты. В некоторых случаях для повышения давления жидкости и эффективности торможения применяются вакуумный усилитель и регулятор.

При отказе или неисправности главного тормоза (разгерметизация одного из контуров и понижение уровня жидкости до критического) задействуется резервная тормозная система. Работает она как самостоятельный узел или вкупе с ручником.

Ручной или стояночный тормоз, оснащённый механическим приводом, предназначен для:

  • удержания машины на спусках;
  • аварийного торможения в чрезвычайных случаях.

Коэффициенты эффективности замедления автомобиля, движущегося со скоростью 80 км/ч при усилии на педаль до 50 кг основной системы и подсистем:

  • главный тормоз — не меньше 5,8 м/с2;
  • аварийный и ручной — 2,75 м/с2.

Принцип функционирования тормозов прост. После нажатия на педаль тормозное усилие передаётся на колёсные механизмы. Последние прижимают к дискам колодки, тем самым останавливая вращение.

Электрооборудование и системы помощи водителю

Многое в машине контролируется электрикой. Она довольно сложная, но значительно облегчает процесс вождения и делает пребывание в салоне максимально комфортным. Именно она запускает двигатель, поддерживая его в рабочем состоянии. Блок управления, аккумулятор, генератор, распределитель, искрообразующие свечи, — всё это отдельные части автомобиля, без которых невозможно представить его нормальное функционирование.

Второстепенными элементами автоэлектрики являются источники освещения: фонари, габаритные огни, поворотники, подсветка салона и т. д. Сюда же относится звуковой сигнал, всевозможные датчики и регуляторы.

К электрооборудованию можно причислять и системы, призванные улучшать курсовую устойчивость и управляемость автомобиля.

На многих автомобилях в тормозной привод встраивается ABS. Эта конструкция с несколькими датчиками, модуляторами и блоком управления призвана предотвращать блокировку и скольжение колёс во время торможения. АБС позволяет управлять траекторией автомобиля, обеспечивая равномерное и прямолинейное торможение.

Система отлично помогает в освоении тонкостей водительского мастерства, предназначена в первую очередь для новичков. Опытному шофёру, знакомому с экстремальным типом вождения не понаслышке, АБС позволяет расслабиться.

Такая же активная система безопасности, ставшая в наше время неизменной частью комплектации автомобиля. Это важнейшее дополнение, помогающее улучшить курсовую устойчивость вкупе с ABS и EBD.

Подробнее о функциях ESP:

  • не допускает резких и опасных рывков руля во время заноса;
  • распределяет тормозное усилие в процентном отношении на каждое колесо, в зависимости от условий;
  • увеличивает или уменьшает обороты мотора;
  • контролирует угловую скорость и поперечное ускорение в начале заноса.

ESP оснащена множеством датчиков, расположенных почти на всех органах управления авто.

Системы помощи при парковке

Они разнообразны, получили широкое распространение в последние годы.

К ним относятся:

  • передний и задний парктроники;
  • камеры кругового и заднего обзора;
  • ассистенты.

В автошколе начинающего автомобилиста специально не знакомят с этими системами, чтобы научить парковать машину по зеркалам. Тем не менее почти все современные автомобили оборудуются помощниками, особенно задним парковочным радаром, так как это повышает комфорт управления.

Задний парктроник состоит из датчиков, блока управления, монитора и звукового динамика. Он начинает работать после включения задней передачи, контролируя расстояние до ближайшего препятствия.

Адаптивный круиз-контроль (ACC)

Это дальнейшее развитие системы круиз-контроля, поддерживающей заданную постоянную скорость движения. ACC устанавливается многими автопроизводителями: Mitsubishi, Toyota, Volkswagen, BMW. В неё входит управляющий блок, исполнительные устройства и датчик, определяющий расстояние. Последний называют лидаром.

Контролёр получает информацию от датчиков. Благодаря встроенному программному обеспечению происходит сравнение параметров со стандартными значениями. Адаптивный круиз-контроль работает в диапазоне скоростей от 0 до 200 км/ч. Некоторые модели оснащаются дополнительными подсистемами, оказывающими воздействие на тормоз и пуск двигателя.

Противоугонная система

Данное устройство представляет собой группу технических средств, монтируемых на автомобили с целью защиты их от угона и несанкционированного использования.

Современные противоугонные комплексы — это:

  • автосигнализация;
  • блокирующие системы;
  • противодействующие устройства.

Сигналки различаются по типу информирования:

  • акустические — сирена;
  • радио — передача радиосигнала;
  • универсальные — комбинация сирены и радио.

Блокирующие комплексы или иммобилайзеры бывают контактными и бесконтактными. Они имеют возможность блокировать важные агрегаты автомобиля — двигатель, коробку передач, руль, тормоз.

Наконец, противодействующие устройства предназначены для прямого физического воздействия на злоумышленника, например, посредством электрошокера или слезоточивого газа, громкого шума.

Устройство автомобиля для начинающих представленными выше системами не ограничивается. Но основные узлы и агрегаты были частично рассмотрены.

Устройство автомобиля. Всё об автомобиле

Видео: Общее устройство легкового автомобиля в 3D. Как работает автомобиль? Устройство двигателя автомобиля. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) в 3D. Общее устройство грузового автомобиля. Электрооборудование автомобиля: устройство и основные неисправности

В наше время автомобиль уже не является роскошью. Практически каждый человек может позволить себе приобрести его. Но зачастую очень мало людей знакомы с устройством автомобиля, хотя каждому водителю очень важно знать о том из каких основных частей, узлов и агрегатов состоит транспортное средство. В первую очередь это необходимо когда происходит какая-то поломка автомобиля, благодаря тому что владелец хотя бы в общих чертах знаком с конструкцией машины, он может определить где же именно случилась неисправность. Существует огромное количество самых различных марок и моделей машин, но в своём большинстве все легковые автомобили имеют одинаковую конструкцию. Разберём устройство легкового автомобиля.

Читайте также:  Устройство якоря стартера

Легковой автомобиль состоит из 5 основных частей:

  1. кузов (несущая конструкция)
  2. ходовая часть
  3. трансмиссия
  4. двигатель внутреннего сгорания (бензиновый или дизельный)
  5. система управления двигателем и электрооборудование

Кузов

Кузов состоит из четырёх основных частей:

  • передний лонжерон
  • задний лонжерон
  • моторный отсек
  • крыша автомобиля
  • навесные составляющие

Надо заметить, что такое разделение деталей достаточно условно, потому что все детали взаимосвязаны друг с другом и образуют одну конструкцию. Опорой для подвески являются лонжероны, которые привариваются к днищу. Двери, крышка багажника, капот и крылья относятся больше к навесным составляющим. Также надо отметить и задние крылья, которые присваиваются непосредственно к кузову, а вот передние бывают съёмными (всё зависит от производителя).

Ходовая часть

  • передняя подвеска
  • задняя подвеска
  • колёса
  • ведущие мосты

Чаще всего на современные автомобили производители устанавливают переднюю независимую подвеску, т.к. она обеспечивает наилучшее управление, а также что не мало важно — комфорт. В независимой подвеске все колёса крепятся к кузову с помощью собственной крепёжной системы, за счёт чего обеспечивается прекрасное управление автомобилем.

Нельзя забывать и про уже устаревшую, но всё равно присутствующую во многих автомобилях зависимую подвеску. Задняя зависимая подвеска в основном представляет собой жёсткую балку или ведущий мост, если конечно рассматривать автомобиль с задним приводом.

Трансмиссия

  • коробка переключения передач или просто КПП (механические, роботизированные, автоматические или вариаторные)
  • ведущий мост или мосты (в зависимости от производителя)
  • шарнир равных угловых скоростей или, если выразится проще, карданная передача

Для того чтобы обеспечить плавную передачу крутящего момента на автомобиле установлено сцепление, благодаря которому происходит соединение вала двигателя с валом коробки передач. Сама коробка переключения передача нужна для того чтобы изменять передаточное число, а также уменьшать нагрузку на сам двигатель. Карданная передача необходима чтобы соединять коробку переключения передач непосредственно с колёсами или с ведущим мостом. А сам ведущий мост монтируется в корпусе коробки передач, если у машины передний привод. Если у автомобиля задний привод то ведущий мост служит задней балкой.

Двигатель

Двигатель — это сердце машины, которое состоит из большого количества различных частей.

Основное назначение двигателя – это преобразование тепловой энергии сгорающего топлива в механическую энергию, которая с помощью трансмиссии передаётся на колёса.

Система управления двигателем и электрооборудование

Аккумуляторная батарея (АКБ) предназначена главным образом для запуска самого двигателя автомобиля. АКБ является постоянным возобновляемым источником энергии. Если двигатель не запущен, то именно благодаря АКБ осуществляется работа всех устройств, работающих за счёт электроэнергии.

Генератор нужен для того чтобы происходила постоянная подзарядка АКБ, а также для поддержания постоянного напряжения в борт–сети.

Система управления двигателем состоит из всевозможных датчиков и электронного блока управления, который сокращённо называется ЭБУ.

Потребителями электроэнергии о которых говорилось чуть выше являются:

Нельзя забыть и о электропроводке, которая состоит из большого количества проводов. Эти провода и составляют бортовую сеть всего автомобиля, которая соединяет воедино все источники, а также потребители электроэнергии.

Видео: Общее устройство автомобиля

Ответы на вопросы

Что такое двигатель внутреннего сгорания?

Двигатель внутреннего сгорания — это двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя. ДВС преобразует тепловую энергию от сгорания топлива в механическую работу.

Что такое коробка передач?

Коробка передач — это механизм для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции (накатом).

Что такое подвеска автомобиля?

Подвеска — это совокупность деталей, узлов и механизмов, играющих роль соединительного звена между кузовом автомобиля и дорогой.

Что такое кузов?

Кузов – элемент несущей части, обеспечивающий размещение пассажиров и грузов, и очень часто выступающий в качестве остова для закрепления основных агрегатов и узлов автомобиля.

Устройство автомобиля

Общее устройство легкового автомобиля

В данном разделе речь будет идти о легковом автомобиле.

Современный легковой автомобиль предназначен, конечно же, для перевозки пассажиров и грузов. Одни легковые автомобили могут ездить только по дорогам, другие – ещё и по бездорожью (так называемые внедорожники).

Современные легковые автомобили весьма комфортны и в значительной мере безопасны, и потому не следует удивляться тому, что устройство автомобилей становится все более сложным.

Чтобы автомобиль безотказно служил на протяжении долгих лет, водителю стоит иметь представление об устройстве автомобиля и об основных принципах работы систем автомобиля.

Итак, легковой автомобиль состоит из кузова, установленного на колёсах. Колёса нужны для движения автомобиля по дороге, и, когда водитель захочет поехать, они должны начать вращаться.

Для того, чтобы заставить их вращаться, есть двигатель. Двигатель преобразует тепловую энергию сгорания топлива в механическую энергию вращения, которая, через некую промежуточную систему (трансмиссию) передаётся колёсам. Что бы ни случилось, в любой ситуации наши специалисты по выездной тех помощи на дорогах москвы приедут и окажут необходимую помощь.

Для изменения направления движения автомобиль оборудован рулевым управлением, а для возможности остановиться – тормозной системой. Рулевое управление и тормозную систему также называют механизмами управления, чтобы подчеркнуть их важнейшую роль при движении автомобиля. Из следующей главы можно будет узнать краткий обзор систем управления автомобиля – органы управления автомобилем.

Ходовая часть образована колёсами и деталями, соединяющими их с кузовом, и предназначена для плавного, комфортного движения во всём диапазоне возможных скоростей. А в одной из следующих глав можно будет узнать обзор основных типов двигателей: бензиновый, дизельный, газовый, электрический, гибридный (гибридная установка).

Кроме того, на автомобиле установлено много электрических приборов, предназначенных для выполнения различных функций. Все они объединены в систему электрооборудования.

Итак, мы начали рассматривать устройство автомобиля с различий в конструкции кузова. Кузова автомобилей бывают разными. Наибольшее распространение получили следующие типы кузова – седан, хетчбэк, универсал.

Полное официальное описание типов кузовов дано в ГОСТ Р 52051-2003 «Механические транспортные средства и прицепы. Классификация и определения».

Различия в конструкции кузова легкового автомобиля

Седаном принято называть четырехдверный автомобиль, в котором багажный отсек отделен от салона перегородкой. Такой тип кузова наилучшим образом обеспечивает высокий уровень комфорта для водителя и пассажиров.

На хетчбэке и универсале, наоборот, доступ в салон возможен через пятую дверь – дверь багажного отделения. При этом хетчбэк имеет наклонную дверь багажного отделения и меньшую длину заднего свеса, а универсал – почти вертикальную дверь и длинный задний свес.

Хетчбэк может быть трехдверным или пятидверным. Основным преимуществом хетчбэка при прочих равных условиях является отличная обтекаемость кузова и соответственно высокая топливная экономичность.

Универсал отличается функциональностью, так как позволяет перевозить достаточно габаритные грузы.

За последние десять лет на дорогах нашей страны резко возросло количество автомобилей с кузовом пикап. Такие автомобили бывают с одинарной (две двери, один ряд сидений) или двойной (четыре двери, два ряда сидений) кабиной.

Существуют также кузова минивэн (универсал повышенной вместимости) и лимузин (удлиненный седан с перегородкой, отделяющей водителя от пассажиров на заднем сиденье).

Для любителей шика и быстрой езды выпускаются купе (двухдверный седан) и кабриолеты (купе без крыши).

В последние годы перечисленные названия кузовов фактически потеряли былой смысл, так как многие автопроизводители увлеклись постройкой всевозможных гибридов (четырехдверные купе, седаны с открывающимся вверх задним стеклом, как у хетчбэка, и так далее). Таким образом, конструкция кузова легкового автомобиля стала ещё более многообразной.

Основные различия в устройстве автомобилей

На большинстве современных автомобилей установлены бензиновые ими дизельные двигатели. Они отличаются типом применяемого топлива и имеют некоторые конструктивные отличия.

Также есть автомобили с двигателями, работающими на газе, гибридные автомобили (бензиновый или дизельный двигатель сочетается с электромоторами) и электромобили.

Расположение двигателя на автомобиле, независимо от его типа, может быть продольным или поперечным.

По типу трансмиссии автомобили бывают заднеприводными (трансмиссия передает крутящий момент от двигателя только к задним колесам), переднеприводными (трансмиссия передает крутящий момент от двигателя только к передним колесам) или полноприводными (крутящий момент от двигателя передается ко всем колесам).

Здесь стоит отметить, что далеко не каждый полноприводный автомобиль является внедорожником (джипом). Мощному и скоростному шоссейному автомобилю полный привод необходим для безопасного движения по скользкой дороге, например, в дождь.

Рулевое управление на большинстве современных автомобилей воздействует на передние колеса, которые в этом случае называют управляемыми. На некоторых моделях автомобилей Mazda, Toyota, Cadillac и других применяется рулевое управление 4WS (Four Wheel Steering – «четыре управляемых колеса»), в этом случае управляемыми являются все колеса, в том числе и задние.

Рулевое колесо расположено слева, но в эксплуатации много машин с правым расположением рулевого колеса, ввезенных из Японии и других стран, в которых организовано левостороннее движение.

Автомобили классифицируются по назначению, объему двигателя и размерам кузова.

По назначению автомобили бывают транспортные, специальные и гоночные.

Транспортные автомобили предназначены для перевозки пассажиров и (или) грузов.

Специальные автомобили используются для выполнения специальных задач (пожарная охрана, полиция, медицинская помощь, коммунальное хозяйство и т. д.). Гоночные автомобили предназначены для участия в различных спортивных соревнованиях.

Ссылка на основную публикацию