Устройство автомобиля: основные узлы и агрегаты

Автомобиль – не роскошь… Помните знаменитые слова И.Ильфа и Е.Петрова, вложенные в уста Остапа Бендера? Трудно себе представить хотя бы один день современного человека без этого средства передвижения.
Общее устройство автомобиля
Рассмотрим устройство автомобиля на примере легкового транспортного средства – самого популярного сегодня. Типовой легковой автомобиль включает в себя следующие структурные элементы:
- двигатель и обслуживающие его системы (питания, охлаждения, смазки, выпуска отработавших газов);
- трансмиссию (сцепление, коробку передач, привода колес);
- ходовую часть (переднюю, заднюю подвески и колеса с шинами)
- кузов (несущую части автомобиля);
- систему управления (рулевой механизм и рулевой привод);
- тормозную систему (рабочую и стояночную тормозную системы);
- электрооборудование (совокупность источников электроэнергии и их потребителей);
- дополнительное оборудование.
Двигатель и обслуживающие его системы
«Сердце машины» — это двигатель. Наиболее популярные варианты его исполнения – бензиновый, дизельный, газовый.
Двигатель любого автомобиля не способен работать без обслуживания вспомогательных систем, обеспечивающих его бесперебойное функционирование:
- системы питания, призванной приготовить и подать горючую смесь в цилиндры;
- системы смазки, служащего для уменьшения коэффициента трения узлов, частичного охлаждения двигателя и пр.;
- системы охлаждения, предназначенной для охлаждения двигателя и подержания его в нормальном температурном режиме;
- системы выпуска отработавших газов (или глушителя), необходимой для отведения от двигателя продуктов горения смеси.
Трансмиссия современных автомобилей
Давно уже канула в лету старая заднеприводная компоновка автомобиля с механической коробкой передач. Ей на смену пришли переднеприводные и полноприводные модели как с механическим, так и с автоматическим типом трансмиссии. По стандартному определению, трансмиссия автомобиля — это совокупность агрегатов, предназначенных для передачи крутящего момента к ведущим колесам. Обычно, она состоит из механизма сцепления, механической пяти-, реже шестиступенчатой коробки передач, карданного вала, передающего крутящий момент главной передачи при заднеприводной компоновке.
Ходовая часть автомобиля
Она представляет собой целый комплекс узлов и всевозможных агрегатов, с помощью которых автомобиль двигается. Ходовая часть включает в себя переднюю и заднюю подвеску, а также колеса. В современных моделях используется чаще всего независимая подвеска. При этом каждое колесо имеет свою систему крепления к кузову.
Кузовная часть
Кузов же может быть различного вида. Самым очевидным критерием является пространственная композиция, а также сочетание трех объемов: двигателя, багажного отделения и пассажирского салона. Кроме этого важными являются также наличие крыши, центральной стойки. По своей конструкции кузов может быть закрытый, комбинированный и открытый.
Любите свой автомобиль и следите за его «здоровьем»!
Copyright © Запчасти для иномарок, магазин японских автозапчастей Все права защищены.
Опубликовано на: 2013-11-21 (12649 Прочтено)
Механизмы и агрегаты автомобиля
Механизмы и агрегаты автомобиля
На рисунке изображена упрощенная компоновка основных частей, используемых в автомобиле. Компоновка этого автомобиля, на основе микроавтобуса, достаточно простая.

Эта конструкция выбрана в качестве примера для того, чтобы легко можно было изучить расположение и назначение основных компонентов. После изучения этой базовой конструкции можно будет перейти к подробному рассмотрению деталей более сложных систем.
Колеса
Большинство легковых автомобилей имеют четыре колеса, оснащенных полыми резиновыми шинами, заполненными воздухом под давлением, достаточным для того, чтобы нести на себе вес нагруженного автомобиля. Шины обеспечивают сцепление с дорогой и поглощают удары, вызываемые небольшими неровностями дороги. Более сильные удары поглощаются пружинами подвески, которые позволяют колесам перемещаться по вертикали относительно положения автомобиля.
Передний мост
Этот агрегат поддерживает переднюю часть автомобиля и также используется для управления. На рисунке передний мост закреплен на листовых рессорах и образует гибкую систему подвески, необходимую для поглощения толчков от дороги. Каждое колесо удерживается на поворотной цапфе и может поворачиваться до крайнего положения при помощи поворотного шкворня. Две поворотных цапфы соединяются друг с другом при помощи рулевых тяг, которые соединены друг с другом с помощью рычагов и соединены также с рулевым механизмом, соединенным с рулевым колесом автомобиля.
На большинстве современных автомобилей цельный (неразрезной) мост заменяется системой подвески, позволяющей каждому колесу подниматься и опускаться при помощи своей собственной пружины, не влияя на другое переднее колесо. Такая конструкция называется независимой, передней подвеской.
Задний мост
Он служит для крепления колес и несет на себе вес задней части автомобиля. Изображенный на рисунке мост является трубчатым и внутри него проходят две полуоси, по одной с каждой стороны, служащих для привода ведущих колес.
В центре задний мост имеет утолщение, представляющее собой картер главной передачи. В нем находится пара шестерен, повернутых к оси привода под углом 90°, которые уменьшают скорость вращения до такой, которая соответствует размеру ведущих колес.
Когда автомобиль выполняет поворот, внутреннее и внешнее задние колеса движутся с различной угловой скоростью. Если бы оба ведущих колеса поворачивали, будучи жестко закрепленными, тот факт, что внешнее колесо проходит при повороте большее расстояние, привел бы к проскальзыванию одного или обоих колес на дороге. Помимо того, что это привело бы к ускоренному износу шин, это затруднило бы управление автомобилем в любых ситуациях, кроме прямолинейного движения. Эти проблемы решаются при помощи механизма, называемого дифференциалом. Расположенное в непосредственной близости с шестернями главной передачи, этот механизм обеспечивает вращение каждого из ведущих колес с угловой скоростью, соответствующей выполняемому повороту; кроме того, оно обеспечивает передачу равного ведущего усилия к каждому ведущему колесу, независимо от скорости вращения этого колеса.
В качестве альтернативы, картер главной передачи и дифференциала может крепиться к раме автомобиля и каждое из ведущих колес может иметь независимую подвеску. В такой независимой задней подвеске применяются короткие ведущие валы с карданным шарниром на каждом конце, для передачи усилия привода от дифференциала к колесам.
Силовой агрегат
Обычно источником мощности является двигатель внутреннего сгорания. Наиболее распространенными являются двигатели, работающие на бензине, но если автомобиль используется интенсивно, экономия топлива может быть достигнута путем применения дизеля. Экономичность дизельного двигателя в таком случае перекрывает более высокие начальные затраты и несколько меньшую по сравнению с бензиновым двигателем выходную мощность.
Трансмиссия
Под трансмиссией подразумевается вся система передачи мощности между двигателем и приводными колесами.
Однако, в некоторых странах под термином «трансмиссия» подразумевают коробку передач, то есть агрегат, в котором по желанию водителя или автоматически производится выбор передачи.
Коробка передач
Она состоит из нескольких наборов шестерен, служащих для увеличения крутящего момента двигателя до того усилия, которое необходимо приложить к колесам, чтобы преодолеть сопротивление, препятствующее движению автомобиля. Коробка передач обеспечивает также поддержание оборотов коленчатого вала двигателя, необходимых для движения автомобиля. Кроме того, она обеспечивает нейтральную передачу, на которой двигатель может работать, не приводя автомобиль в движение, а также передачу заднего хода, чтобы автомобиль мог двигаться назад.
Системы автоматических коробок передач избавляют водителя от выполнения работы по выбору передачи, оставляя за ним выбор направления движения и режима, необходимого для данных условий движения. Такая система позволяет автомобилю плавно разгоняться и останавливаться, для чего водителю не приходится делать ничего, кроме нажатия на педаль подачи топлива или тормозную педаль.
Сцепление
Передачи в механической коробке передач могут переключаться. Для этого водитель должен переместить рычаг
переключения передач, в результате чего происходит зацепление или расцепление пары шестерен. Это действие должно производиться тогда, когда шестерни не находятся под нагрузкой, что и достигается посредством применения сцепления. Оно позволяет водителю отсоединять двигатель от коробки передач.
Внезапное подключение передачи от двигателя к трансмиссии может привести к внезапному толчку и, как следствие, появлению поломок. Сцепление предназначено для того, чтобы избежать этого; оно позволяет водителю постепенно разогнать автомобиль из неподвижного положения. Оно также позволяет временно отсоединять двигатель от ведущих колес, когда такую необходимость диктуют условия движения.
Карданный вал
Это длинный трубчатый вал, который соединяет коробку передач с главной передачей. Обычно используется вал открытого типа, то есть он находится снаружи.
Карданные шарниры
Они располагаются на каждом конце карданного вала, обеспечивая передачу усилия под различными углами. Это позволяет заднему мосту перемещаться относительно двигателя и коробки передач.
Даже если главная передача крепится к раме и колеса имеют независимую подвеску, карданный вал все равно оснащается карданными шарнирами. Это обеспечивает гибкость структуры рамы, которая необходима при движении автомобиля по неровной поверхности.
Рама
Для крепления деталей автомобиля необходимо нечто, на что они могли бы крепиться. На легких грузовиках используется прямоугольная стальная рама, состоящая из двух длинных боковых балок, соединенных друг с другом поперечными балками. Собранный автомобиль без кузова называется шасси, а сама рама называется рамой шасси.
Конструкция кузова
Цельная конструкция кузова имеет значительно меньший вес, чем конструкция с отдельной рамой, и потому она обычно используется в автомобилях. При этом применяется специально упрочненный кузов, который может нести на себе вес различных агрегатов и выдерживать напряжения, возникающие во время эксплуатации автомобиля.
Тормоза
Согласно законам, автомобили должны оснащаться надежной тормозной системой; она обычно состоит из тормозных механизмов, устанавливаемых на каждом колесе, и тормозного привода.
Имеются два типа тормозных механизмов: обычно передние и задние колеса оснащены дисковыми и барабанными тормозными механизмами, соответственно.
Дисковый тормозной механизм состоит из тормозного диска, который прикреплен к ступице колеса и вращается вместе с ней. Фиксированный суппорт тормоза, крепящийся на мосту, предотвращает вращение расположенных с каждой стороны фрикционных накладок вместе с колесом, когда накладки прижимаются к диску при нажатии на тормозную педаль тормоза. Торможение происходит благодаря преобразованию энергии движения (кинетической энергии) в тепловую энергию, таким образом, контакт диска с воздухом является важным условием хорошей работы тормозного механизма такого типа.
Барабанный тормозной механизм представляет собой систему, которая использовалась в течение многих лет и в настоящее время широко применяется для задних колес, благодаря тому, что вместе с ней может использоваться стояночная тормозная система («ручной тормоз»), которая удерживает автомобиль неподвижно во время его стоянки. В тормозных механизмах этого типа имеются две тормозные колодки, которые имеют покрытие из фрикционного материала и крепятся к опорной плите, установленной на мосту. Колодки располагаются внутри тормозного барабана, который прикреплен к вращающейся ступице. Торможение барабана происходит при перемещении колодок к наружной стороне, благодаря перемещению поршня в гидравлическом цилиндре.
В легковых автомобилях для приведения в действие тормозных механизмов используется гидравлическая система, а установка вакуумного усилителя между тормозной педалью и гидравлической системой позволяет увеличить прикладываемое к тормозным механизмам усилие, что позволяет уменьшить силу, с которой водитель должен давить на тормозную педаль.
1.2. Основные агрегаты автомобиля
Ш а с с и автомобиля объединяет в единое целое механизмы, передающие крутящий момент от двигателя к ведущим колесам, и служит основанием для размещения двигателя, кузова, мостов с колесами, подвесок и систем. В состав шасси входят три группы механизмов: трансмиссия, ходовая часть и механизмы управления-
Трансмиссия автомобиля передает и изменяет усилие вращения от двигателя к ведущим колесам, У двухосного автомобиля с колесной формулой 4×2 и приводом на задние колеса трансмиссия включает сцепление, коробку передач, карданную передачу, главную передачу, дифференциал и полуоси. Последние три элемента трансмиссии конструктивно расположены в картере заднего моста и составляют единый агрегат,
Ходовая часть автомобиля представляет собой тележку и состоит из рамы, переднего и заднего мостов, подвесок и колес, Рама является основанием для крепления всех элементов ходовой части, На легковых автомобилях таким основанием служит сам кузов.
Механизмы управления включают рулевое управление и тор-мозную систему, Рулевое управление
Кузов автомобиля предназначен для размещения грузов, водителя и пассажиров. У грузовых автомобилей кузов включает кабину и грузовую платформу. У легковых автомобилей кузов представляет собой несущую пространственную систему, так как является одновременно помещением для пассажиров и груза, а также основанием для крепления двигателя, агрегатов трансмиссии, ходовой части и механизмов управления.
В зависимости от взаимного расположения трех основных частей автомобиля различают компоновки грузовых, легковых автомобилей и автобусов. На грузовых автомобилях отличительным признаком всех возможных компоновок является взаимное размещение двигателя и кабины водителя. В настоящее время наиболее распространены капотная и бескапотная компановки.
Капотная (традиционная) компоновка (автомобиль ЗИЛ-130) сложилась на автозаводах очень давно. Но в последнее время особенно сильно проявились ее главные недостатки: ухудшение обзорности для водителя и неравномерное распределение массы по осям. Более прогрессивной считается бескапотная компоновка, когда двигатель полностью или частично располагается в кабине водителя (автомобили МАЗ и КамАЗ). Она обеспечивает лучшее распределение массы по осям, хорошую обзорность, но ухудшает доступ к обслуживанию двигателя.
В компоновках легковых автомобилей основным отличием является размещение двигателя в передней или задней части автомобиля и выполнение ведущими задних или передних колес. Классической компоновкой считается размещение двигателя в передней части кузова с приводом на задние колеса. Такую компоновку называют заднеприводной. Практически все отечественные автомобили, за исключением ЗАЗ-968М, имеют такую компоновку, однако все большей популярностью стала пользоваться переднеприводная компоновка. Основу такой компоновки составляет переднее расположение двигателя с приводом на передние управляемые колеса. Главное преимущество переднеприводной компоновки в том, что она позволяет сократить массу автомобиля примерно на 10% и очень рационально разместить двигатель, агрегаты трансмиссии и пассажирские места, Недостатком указанной компоновки является технологически сложное конструктивное исполнение механизмов привода к ведущим управляемым передним колёсам.
Автобусы компонуют по трём схемам: с передним расположением двигателя, с задним расположением двигателя, с расположением двигателя под полом. Каждая компоновка имеет свои преимущества и недостатки; ее выбирают исходя из назначения автобуса, сложившейся технологии производства и других факторов. Например, если подходить к выбору компоновки с учетом обеспечения в салоне максимального о6ъёма для пассажирских мест, то наилучшей компоновкой следует считать третью, хотя при таком размещении двигателя предъявляют особые требования к его конструкции.
Из чего состоит автомобиль: основные части, узлы и агрегаты

Первый в мире автомобиль с бензиновым мотором был запатентован еще в далеком 1885 году гениальным немецким инженером Карлом Бенцом. Поразительно, но и в наши дни машина состоит из тех же основных частей, что и сто лет назад – это кузов, шасси и двигатель. Давайте подробнее рассмотрим из чего состоит автомобиль и его основные части.
В одной небольшой статье сложно, конечно, описать подробное устройство автомобиля, поэтому мы рассмотрим лишь основы, которые должен знать каждый автолюбитель.
В конце этого учебного материала вы найдете небольшой видео-урок об устройстве автомобиля с описанием основных частей, из которых он состоит, и их функций.
Также стоит отметить, что незнание общего устройства автомобиля и принципа работы его основных узлов и агрегатов, ведет к повышенным расходам на ремонт машины и её техническое обслуживание.
Общее устройство автомобиля
Основными составными частями в конструкции автомобиля, как мы уже писали выше, являются:
- Двигатель;
- Кузов;
- Шасси;
- Электрооборудование.
Все они состоят из множества отдельных элементов, деталей, узлов и агрегатов.

Двигатель – это сердце автомобиля. Он является источником механической энергии и приводит наше авто в движение. Наибольшее распространение в автомобилестроении получили двигатели внутреннего сгорания и дизельные моторы. Однако в последние годы все большую популярность завоевывают автомобили, оснащенные электрическими и гибридными двигателями.
Кузов автомобиля может иметь рамную и безрамную конструкцию. Как правило, в современных легковых автомобилях рама отсутствует, а все узлы и агрегаты крепятся непосредственно к кузову. Именно поэтому такой кузов называют несущим – данное конструкторское решение устройства автомобиля позволяет максимально снизить его массу. Советуем также ознакомиться с классификацией автомобилей по типу кузова.
Шасси автомобиля заслуживает отдельного внимания. Оно представляет собой множество механизмов, в задачи которых входит передача крутящего момента от силового агрегата (двигателя) к ведущим колесам, передвижение автомобиля и управление им. Эти группы механизмов называются трансмиссия, ходовая часть и механизм управления автомобилем.
- Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, тем самым, позволяя изменять крутящий момент по величине и направлению. Трансмиссия двухосного автомобиля с передним расположением двигателя и приводом на задние колеса обычно состоит из таких механизмов: сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача, дифференциал и полуоси.
- Ходовая часть автомобиля состоит из рамы или несущего кузова, переднего и заднего мостов, подвески (рессоры и амортизаторы), колес и шин. Подробнее о видах и типах подвесок автомобилей.
- Механизм управления автомобилем состоит из рулевого управления и тормозной системы (с барабанными и дисковыми тормозами). Он позволяет изменять направление и скорость движения автомобиля, останавливать его и удерживать на месте.
Кроме вышеперечисленных узлов, агрегатов и механизмов абсолютно все автомобили оснащены электрооборудованием, состоящим из источников и потребителей электрического тока.
Электрооборудование автомобиля запускает и дает возможность работать двигателю, освещает и обогревает салон машины, позволяет без проблем передвигаться в темное время суток и в непогоду, поддерживает противоугонную систему, заботиться о нашей с вами безопасности на дороге, превращает автомобиль в концертный зал или даже в кинотеатр, и выполняет множество других полезных и очень важных функций.