Устройство автомобиля. всё об автомобиле

Устройство грузового автомобиля

Устройство грузового автомобиля отличается тем, что он имеет жёсткую раму, часто (пример: автомобиль КамАЗ) — пневмогидравлический усилитель сцепления, подвеска обычно состоит из листовых рессор, т.к, выдерживает куда большие механические нагрузки.

Подвеска грузового автомобиля. На рисунке «а» показан передний мост, на рисунке «б» — задний

Также на грузовых автомобилях устанавливают пневматические тормоза, также рассчитанные на более высокие нагрузки.

Общая схема устройства грузового автомобиля

Автомобили делят также по типам кузовов. К основным типам относят:

• седан;
• хэчбэк;
• универсал;
• пикап;
• фургон;
• купе;
• кабриолет;
• фаэтон;
• родстер;
• хардтоп;
• лимузин;
• ландо;
• и ряд других, менее распростанённых.

Также на эту тему вы можете почитать:

На что стоит обращать внимание при покупке подержанного автомобиля

Как открыть машину без ключа быстро и не сильно напрягаясь?

Сравнение Рено Дастер и Ниссан Террано

Выхлопная система автомобиля позволяет избавиться от выхлопных газов

Subaru Forester с оппозитным 210-сильным мотором на вторичном рынке

Alex S 5 октября, 2013

Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто

Метки: Как устроен автомобиль, Советы автомобилистам

Трансмиссия и ходовая часть

Ну вот, наш двигатель крутится и даже не шумит. Осталось придумать, куда его поставить и как всем этим управлять. Инженеры устанавливают двигатель на шасси. Это целый комплекс агрегатов и узлов, которые обеспечивают непосредственно движение и управление им. Шасси автомобиля состоит из несущей силовой системы, которая держит все агрегаты вкупе, ходовой части, трансмиссии и органов управления.

Трансмиссия автомобиля состоит из КПП, сцепления и механизма вращения от КПП на ведущий мост

Двигатель на шасси мы установили, но для того, чтобы передать крутящий момент на ведущие колеса, необходима трансмиссия. В трансмиссию входит сцепление, коробка передач, механизм передачи вращения от коробки передач на ведущий мост и главная передача, которая связана напрямую с ведущими колесами. Сцепление нам пригодится для того, чтобы временно отключать мотор от ведущих колес во время переключения передач и при торможении. При торможении двигатель будет только мешать, а при переключении передач он не даст шестерням коробки передач по-человечески зацепиться между собой. Сцепление состоит из ведущего и ведомого диска, а также привода, при помощи которого мы можем его отключать легким движением ноги. В автомобилях с автоматической коробкой передач педаль сцепления отсутствует, но это не значит, что его нет. Сцепление есть, и оно работает точно так же, только автоматически.

Ехать нам нужно с разной скоростью и в разных условиях, а диапазон оборотов двигателя не настолько широк, чтобы обойтись прямой передачей вращения от вала мотора на ведущие колеса. Для преобразования частоты вращения коленчатого вала мотора в большую или меньшую сторону существует коробка передач. Пять ступеней — стандарт для легкового автомобиля. На грузовых автомобилях передач может быть и десять и пятнадцать. Все зависит от условий, в которых работает грузовик. От коробки передач крутящий момент передается на главную передачу, на ведущий мост. Если привод у автомобиля задний, то вращение передается карданным валом. Если передний, то главная передача смонтирована прямо в КПП, а оттуда через систему приводов вращение передается на колеса.

Рулевое управление и тормоза современных автомобилей тоже довольно сложные системы ходовой части. Гидравлическая система тормозов обеспечивает эффективное торможение и замедление машины. Рулевое управление, как и подвеска, может быть как самым простым, так и сложным, с массой гидравлических и электронных систем. Рулевое и тормоза, как правило, оборудованы усилителями, чтобы уменьшить усилие на рулевом колесе и на педали тормоза, сделать управление автомобилем более комфортным и безопасным.

Есть масса конструкций и принципиально разных схем кузова автомобиля, оптики, внешних подсветок и звуковых сигналов, куча опций для создания комфорта в салоне автомобиля, кондиционеров, электронных систем безопасности и вспомогательных систем, но самое главное, мы разобрались в основном устройстве автомобиля, фундаментальных понятиях. И теперь никакой инжектор или перепускной клапан не сможет нас испугать, потому что мы будем знать, для чего он предназначен.

Краткий обзор видов моторов

Прежде всего, стоит отметить, что двигатель и мотор это одно и то же. Мотором чаще называют двигатели внутреннего сгорания или электрические. Не секрет, что двигатель служит источником энергии для передвижения транспортного средства. Большинство автомобилей предусматривает наличие двигателей внутреннего сгорания, которые условно можно поделить на:

• Поршневые, в которых расширяющиеся газы во время сгорания топлива заставляют двигаться поршень, который в свою очередь приводит в движение коленчатый вал автомобиля;

• В роторных двигателях те же газы приводят в движение вращающуюся деталь, собственно ротор.

Если углубляться, существует большое количество типов и подтипов двигателей. По типу топлива двигатели можно разделить на дизельные, бензиновые, газобаллонные и газогенераторные.

Также есть газотурбинные двигатели внутреннего сгорания, электрические, орбитальные, ротативные, роторно-лопастные и пр. На сегодняшний день наиболее распространенным является поршневой двигатель внутреннего сгорания.

Конструкция поршня

Поршень двигателя имеет достаточно простую конструкцию, которая состоит из следующих деталей:

Volkswagen AG

1. Головка поршня ДВС
2. Поршневой палец
3. Кольцо стопорное
4. Бобышка
5. Шатун
6. Юбка
7. Стальная вставка
8. Компрессионное кольцо первое
9. Компрессионное кольцо второе
10. Маслосъемное кольцо

Конструктивные особенности поршня в большинстве случаев зависят от типа двигателя, формы его камеры сгорания и типа топлива, которое используется.

Днище

Днище может иметь различную форму в зависимости от выполняемых им функций – плоскую, вогнутую и выпуклую. Вогнутая форма днища обеспечивает более эффективную работу камеры сгорания, однако это способствует большему образованию отложений при сгорании топлива. Выпуклая форма днища улучшает производительность поршня, но при этом снижает эффективность процесса сгорания топливной смеси в камере.

Поршневые кольца

Ниже днища расположены специальные канавки (борозды) для установки поршневых колец. Расстояние от днища до первого компрессионного кольца носит название огневого пояса.

Поршневые кольца отвечают за надежное соединение цилиндра и поршня. Они обеспечивают надежную герметичность за счет плотного прилегания к стенкам цилиндра, что сопровождается напряженным процессом трения.  Для снижения трения используется моторное масло. Для изготовления поршневых колец применяется чугунный сплав.

Количество поршневых колец, которое может быть установлено в поршне зависит от типа используемого двигателя и его назначения. Зачастую устанавливаются системы с одним маслосъемным кольцом и двумя компрессионными кольцами (первым и вторым).

Маслосъемное кольцо и компрессионные кольца

Маслосъемное кольцо обеспечивает своевременное устранение излишков масла с внутренних стенок цилиндра, а компрессионные кольца –  предотвращают попадания газов в картер.

Компрессионное кольцо, расположенное первым, принимает большую часть инерционных нагрузок при работе поршня.

Для уменьшения нагрузок во многих двигателях в кольцевой канавке устанавливается стальная вставка, увеличивающая прочность и степень сжатия кольца. Кольца компрессионного типа могут быть выполнены в форме трапеции, бочки, конуса, с вырезом.

Маслосъемное кольцо в большинстве случаев оснащено множеством отверстий для дренажа масла, иногда – пружинным расширителем.

Поршневой палец

Это трубчатая деталь, которая отвечает за надежное соединение поршня с шатуном. Изготавливается из стального сплава. При установке поршневого пальца в бобышках, он плотно закрепляется специальными стопорными кольцами.

Поршень, поршневой палец и кольца вместе создают так называемую поршневую группу двигателя.

Юбка

Направляющая часть поршневого устройства, которая может быть выполнена в форме конуса или бочки. Юбка поршня оснащается двумя бобышками для соединения с поршневым пальцем.

Для уменьшения потерь при трении, на поверхность юбки наносится тонкий слой антифрикционного вещества (зачастую используется графит или дисульфид молибдена). Нижняя часть юбки оснащена маслосъемным кольцом.

Обязательный процесс работы поршневого устройства – это его охлаждение, которое может быть осуществлено следующими методами:

• разбрызгиванием масла через отверстия в шатуне или форсункой;
• движением масла по змеевику в поршневой головке;
• подачей масла в область колец через кольцевой канал;
• масляным туманом

Уплотняющая часть

Уплотняющая часть и днище соединяются в форме головки поршня. В этой части устройства расположены кольца поршня – маслосъемное и компрессионные. Каналы для колец имеют небольшие отверстия, через которые отработанное масло попадает на поршень, а затем стекает в картер двигателя.

В целом поршень двигателя внутреннего сгорания является одной из самых тяжело нагруженных деталей, который подвергается сильным динамическим и одновременно тепловым воздействиям. Это накладывает повышенные требования как к материалам, используемым в производстве поршней, так и к качеству их изготовления.

Краткий обзор важных систем и агрегатов устройства авто

Итак, согласно схеме общего устройства машины, она работает следующим образом.

Благодаря кузову все узлы устройства собраны вместе. Системы работают синхронно и слаженно. За запуск двигателя отвечает аккумулятор. Последний выдает искру, из-за которой воспламеняется бензин в камере сгорания. Детонация запускает движение поршней в моторе. Двигатель, с помощью трансмиссии (если максимально просто, это сила, которая крутит колеса) передает энергию на колеса. За плавность и исправность хода отвечает ходовка. Машина едет или останавливается. Эти процессы контролируются педалями «газ» и «тормоз». В автомобилях с механической коробкой передач есть еще педаль «сцепление» (об этом чуть ниже). Чтобы работали все лампочки и датчики, а также исправно функционировал бортовой компьютер, генератор вырабатывает ток.

Водитель, сидя за рулем в комфортабельном салоне, не видит и не ощущает всю сложность технического устройства автомобиля. Он лишь поворачивает ключ в замке, переключает рычаг коробки, давит педали, крутит руль, да жмет кнопочки на панели. Ну, и контролирует уровень топлива в баке. Сказка, да и только!

Однако, все же, если он хочет понимать устройство автомобиля, хотя бы на уровне «для начинающих», должен разбираться еще в некоторых механизмах.

Важным элементом схемы и устройства автомобиля является движок (или мотор). Они бывают внутреннего сгорания (на бензине или газе) и электрические. Первые подразделяются еще на десяток подвидов, но мы туда углубляться не станем.

Не менее значимой частью управления считается тормозная система. Она бывает стояночная (чтобы фиксировать авто на неровной поверхности) и рабочая (предназначена для временной или полной остановки, а также для снижения скорости движения);

Коробка передач. Речь идет о знакомых каждому водителю терминах «механика» или «автомат», если грамотно – МКПП и АКПП. Еще бывает роботизированная коробка (некий микс первых двух), но она не получила широкого распространения. Автоматом управлять проще, поскольку он сам контролирует скорость и нагрузку на машину, в такой машине нет педали сцепления. В случае же с механикой, водитель, с помощью последнего, самостоятельно переключает скорости, следя за нагрузкой на авто.

Что такое сцепление? Как работает данный элемент устройства? Вы когда-нибудь задумывались, почему, когда мы заводим тачку, она сразу не едет. Почему при заведенном двигателе она стоит на месте, пока мы не переключим скорость и не нажмем на педаль газа (тормоза и сцепления, потом газа при МКПП)? Сейчас попробуем объяснить:

1. Силовой агрегат (движок) авто оснащен маховиком и коленвалом. На самом деле, там внутри сложная система шестеренок, валов и зубьев, но чтобы углубиться в детали этой конструкции, нужно обладать хотя бы минимальным запасом специальных знаний. А потому, мы стараемся объяснять проще.
2. Со стороны маховика к мотору прикреплена коробка передач со сцеплением.
3. Завод автомобиля происходит на «нейтралке» (нейтральная передача), при которой зубья коленчатого вала выведены из зацепления. Другими словами, вал коробки вращается вхолостую, крутящая сила, пока, не передается на колеса.
4. Чтобы начать двигаться, нужно выжать сцепление. Оно спровоцирует плавное сочленение шестеренок маховика с трансмиссией. Далее, следует включить первую скорость. Начнется движение всего механизма, можно жать педаль газа. В автомобилях с АКПП весь этот процесс выполняется автоматически, без участия водителя.

Ну что же, мы разобрали базовые элементы конструкции и устройства современного автомобиля, постарались объяснить все максимально доступно и просто. Теперь вы понимаете, каким образом тачка едет, почему работает двигатель, за что отвечает тот или иной агрегат.

Мало кто поспорит, управлять современной машиной, да еще с АКПП – одно удовольствие. Но это – только если соблюдать рекомендации по уходу, относиться к авто бережно, вовремя проходить ТО и реагировать на малейшие неисправности.

Кузов авто

Несущая система автомобиля.Она является скелетом автомобиля, к которому в последующем крепятся все детали Обычно кузов крепится на раме, но встречаются авто и с безрамной конструкцией, и тогда кузов одновременно выполняет функции рамы. Конструкция кузова автомобиля бывает:

• однообъёмная, когда в одном объёме располагаются моторный, пассажирский и грузовой отсек (примером могут служить минивэны или фургоны);
• двухобъёмная, в котором предусмотрен моторный отсек, а места для пассажиров и груза объединены в одном объёме (универсалы, хэтчбеки, кроссоверы и внедорожники);
• трёхобъёмная, где предусмотрены отдельные отсеки для каждой части кузова автомобиля – грузовой, пассажирской и моторной (пикапы, седаны и купе).

В зависимости от характера нагрузки кузов может иметь три типа:

• несущий;
• полунесущий;
• разгруженный.

Большинство современных легковых автомобилей имеет несущую конструкцию, которая воспринимает все действующие на машину нагрузки. Общее устройство кузова легкового автомобиля предусматривает наличие следующих основных элементов:

лонжеронов, представляющих собой несущие балки в форме прямоугольной профильной трубы, они бывают передние, задние и лонжероны крыши;

Кузовная несущая система. Данная система позволяет понизить массу автомобиля, снизить центр тяжести, а значит, повысить устойчивость при движении

• стоек – элементов конструкции, поддерживающих крышу (передние, задние и средние);
• балок и поперечин, которые бывают у крыши, лонжеронов, под опорами двигателя, и каждым рядом сидений, имеется также передняя поперечина и поперечина радиатора;
• порогов и пола;
• надколёсных ниш.

Лонжерон автомобиля

Тормозная система

Существует три варианта системы торможения: рабочая, стояночная, запаснаяТормозная система бывает следующих видов по типу привода:

• механическая;
• гидравлическая;
• пневматическая;
• комбинированная.

На современных легковых авто устанавливается тормозная система с гидроприводом, которая состоит из следующих элементов:

• педали тормоза;
• главного гидроцилиндра тормозной системы;
• заправочного бачка главного цилиндра, для заправки тормозной жидкости;
• вакуумного усилителя, имеющегося не во всех моделях;
• системы трубопроводов для переднего и заднего тормоза;
• тормозных цилиндров колёс;
• тормозных колодок, прижимаемых колесными цилиндрами к ободу колеса при торможении транспортного средства.

Типы кузова автомобилей

Общие совету по уходу за автомобилем

Предлагаем ознакомиться с нашими советами, несложное применение которых позволит надолго сохранить первоначальный вид «железного коня», а также исправность его работы:

Самая важная рекомендация – следите за техническим состоянием авто и вовремя проходите плановые ТО. Комплекс мер в рамках последнего предполагает проверку уровня технических жидкостей, исправности работ электрических и механических систем, качества работы двигателя и т.д. Каждый заезд на СТО документируется и хранится в электронной сервисной книжке (на старых машинах она еще в бумажном варианте). Регулярное ТО исключит внезапную, «возникшую из ниоткуда», серьезную поломку, процентов на 90!

• Минимум, дважды в год проверяйте покрышки (их целостность);
• Следите за состоянием и уровнем заряда аккумулятора (особенно перед зимним периодом). Пару раз в год зачищайте клеммы;
• Каждые 10 тысяч км меняйте моторное масло (рекомендованный километрах можно посмотреть в инструкции по эксплуатации автомобиля);
• Вовремя меняйте тосол (антифриз, охлаждающая жидкость);
• Если не хотите однажды «попасть» на полный ремонт ходовки, регулярно проверяйте амортизаторы и колесные арки на предмет наличия масляных подтеков;
• Разумеется, поддерживайте машину в чистоте. Регулярно мойте кузов и салон, обрабатывайте антикоррозийными составами. Не бойтесь рисковать и пробуйте новинки для ухода (типа, сухого тумана).

• Не практикуйте езду на «желтой лампочке» (когда бензин почти на нуле);
• Заливайте только то топливо, которое рекомендовано вашей модели автомобиля. И забудьте про дешевый этилированный бензин;
• Не практикуйте агрессивную езду, паркуйтесь аккуратно;
• Не перевозите в салоне маркие или крупногабаритные грузы;

• Не экономьте на средствах по уходу, запчастях при необходимой замене, качестве заливаемых в устройство технических жидкостей;
• Не обращайтесь за ремонтом в «левые» и неизвестные сервисы. Это не значит, что вы обязаны ездить только в официальные дилерские центры, но старайтесь, хотя бы, выбирать сторонние СТО по рекомендациям или отзывам;
• Аккуратнее с новомодными услугами типа чип-тюнинг АКПП или чистка двигателя водородом (водородинг);
• Поддерживайте всю документацию в порядке (ЭПТС или ее привычный бумажный вариант, страховка и тд).

Диагностика и замена шаровой опоры

Замена шаровых опор – мероприятие, которое обязательно необходимо проводить своевременно. Шаровые опоры ломаются чаще всего во время движения, и в самый ненужный момент. Можно сказать, что это самая уязвимая часть подвески

Поэтому так важно проводить диагностику данного узла, чтобы вовремя выявить неполадки с шаровой опорой

Признаки неисправности шаровой опоры:

• При переезде трамвайных путей, искусственных неровностей, дефектов дорожного покрытия на небольшой скорости слышны стуки в передней подвеске;
• Переднее колесо люфтит (раскачивается). В такой ситуации диагностику и замену шаровой опоры откладывать опасно, большой риск возникновения аварийной ситуации;
• Скрип при повороте руля;
• Неравномерный износ покрышек на передней и задней оси.

Диагностировать шаровую можно внешним осмотром, подняв авто на подъемнике, и путем поворота колеса руками. Установив монтировку между ступицей и рычагом, проверяется наличие люфта.

Шаровые опоры достаточно редко выходит в один миг, поэтому у водителя всегда есть время, чтобы осуществить ремонт, но не стоит этим злоупотреблять. Ресурс шаровых опоры, в среднем от 50 до 100 тыс. км, но могут выйти из строя раньше времени, чаще всего из-за порванного пыльника.

При выявлении первых же признаков необходимо обращаться за ремонтом ходовой части автомобиля к квалифицированным специалистам.

Материал изготовления блока цилиндров и гильз цилиндров

В зависимости от рабочего объёма и других технических и эксплуатационных характеристик, назначения, существует несколько вариантов компоновки (расположения цилиндров двигателя), а также несколько материалов для изготовления блока и цилиндра.

Так как в цилиндре возникают условия переменных давлений в надпоршневой полости, внутренняя поверхность стенок цилиндров соприкасается с пламенем и горячими газами (температура которых составляет от 1500—2500 °С), такая деталь должна изготавливаться из высокопрочных материалов с большой механической прочностью. Скорость скольжения поршневых колец по стенкам цилиндров достаточно большая от 12 до 15 м/сек, поэтому внутренние стенки цилиндра должны иметь повышенную жесткость. В этом случае увеличится срок службы цилиндра (гильзы цилиндра) и деталь будет более устойчива к разным видам износа (абразивным, коррозийным и эрозийным). Если поверхность блока цилиндров износилась выше допустимых пределов (что определется методом дефектации блока цилиндров), необходимо провести ремонт блока цилиндров. 

Если нет ограничений по массе двигателя, например тракторный двигатель, то блок цилиндров изготавливается из перлитного чугуна. 

На транспортных двигателях, где есть ограничения по массе, применяю более легкие алюминиевые и магниевые сплавы для изготовления блока цилиндров.

Преимущества блоков цилиндров из серого чугуна:

• низкая стоимость;
• высокая технологичность литья;
• стабильность свойств материала;
• возможность ремонта трещин блока (запайкой, заваркой, эпоксидным клеем);
• высокая твёрдость и жёсткость поверхностей, устойчивость к перегреву;

Недостатки чугунов

Главный недостаток чугуна большая масса (плотность выше в 2,7 раза), и меньшая теплопроводность.

Алюминиевые сплавы более дорогие, но алюминиевые блок цилиндров имеют гораздо меньшую массу. Алюминиевые сплавы имеют ряд особенностей, которые следует учитывать при изготовлении и эксплуатации блоков цилиндров.

Автомобиль для чайников. Терминология

Правильные термины — это ключ к пониманию конструкции любого устройства, особенно такого сложного, как автомобиль. Термины — это язык автомобиля. Без них просто никуда. В автомобиле нет:

• пимпочек;
• болтиков и гаечек;
• хреновин;
• дырочек;
• шпунтиков;
• и прочих глупостей.

Колесики, палочки и тому подобные стучалки, царапалки и крутилки остались в детском саду. В автомобиле просто так ничего не давит, не выезжает и не прячется, это замкнутая система и само по себе здесь ничего не происходит. В автомобиле все взаимосвязано, как в любой замкнутой системе.

Видеоурок по теме «Автомобиль для чайников»

https://youtube.com/watch?v=tD0GVfnHPyQ

Теперь о сокращениях и аббревиатурах. Уважайте автомобиль. Удивительная тяга к сокращениям, доставшаяся нам от отечественных коммунистических предков, вносит только непонимание и разночтения. ГПУ, КПСС, ОБХСС, КГБ и ВКПБ не имеют ничего общего с головкой блока цилиндров, которую стараются переименовать в гбц, шарнир равных угловых скоростей, ставший шрусом, прочие дурацкие сокращения вроде «обороты хх», дмрв, кшм, цпг могут использоваться только в узкопрофильной литературе для общения в узком кругу инженеров или в популярной литературе для запутывания публики.

Конечно, автослесарь с опытом работы 30 лет может себе позволить назвать раздаточную коробку раздаткой, а полуось привода переднего колеса в комплекте с шарниром равных угловых скоростей от Форд Фокус 2 «гранатой от Фокуса». Разница в том, что он понимает, о чем говорит, а публика — нет. После этого ищут под капотом Форда осколочные гранаты. Есть общепринятые сокращения — КПП, любому второкласснику понятно, что речь идет о коробке передач, а не о коалиции патологических психопатов, к примеру.

Автомобиль — замкнутая система и в нем само по себе ничего не происходит

И еще несколько уточнений, касающихся терминологии:

• Деталь — это изделие, выполненное из одного куска материала определенным способом. Деталь неразъемная по определению. Базовая деталь — это деталь, с которой начинается сборка узлов, механизмов и агрегатов.
• Узел — несколько деталей, соединенные между собой любым способом: резьбовым, сварным или заклепочным.
• Механизм — это подвижное соединение узлов и деталей, производящее определенные, заранее запрограммированные действия.
• Агрегат — это несколько механизмов, узлов и деталей, собранных в одном корпусе на основе базовой детали.
• Система — это несколько агрегатов, узлов и механизмов, которые путем взаимодействия выполняют определенную функцию.

Теперь можно перейти к рассмотрению устройства автомобиля. В картинках, конечно.

Элементы устройства кузова автомобиля ГАЗ-3102 «Волга»:

1 — петля передней двери; 2 — болт крепления петли к кузову; 3 — болт крепления петли к двери; 4 — ограничитель; 5 — дуга; 6 — резиновая втулка.

Устройство корпус кузова легкового автомобиля представляет собой пространственную систему, состоящую из штампованных панелей и элементов каркаса коробчатого сечения, соединенных между собой точечной сваркой. Панели с поперечинами образуют основание (пол), ограниченное с боков порогами (продольными брусьями). Боковины кузова, образующие части порогов и стоек, переходят в задние крылья. Сверху кузов ограничивается панелью крыши. Коробчатые стержни, ограничивающие с боков переднее (ветровое) окно, называются стойками ветрового окна, вертикальные коробчатые стержни между передними и задними дверями — центральными стойками. Все детали кузова изготовляются штамповкой из малоуглеродистой, тонколистовой стали (толщиной 0,7—0,9 мм), сильно нагруженные детали — из листа толщиной 1,2 мм. Некоторые детали, особенно подверженные коррозии, изготовляются из листа, имеющего покрытие на основе цинка.