Світова історія автомобілебудування



Популярне:




Дата : 6-10-2014, 20:05 | Категория: remontiruem

З чого складається ваша машина Протягом останніх ста років пристрій автомобіля не зазнало принципових змін. Однак, завдяки досягненням технічного прогресу, за цей період були значно ускладнені практично всі автомобільні системи, основні вузли та агрегати автомобіля. Індустрія автомобілебудування продовжує рухатися вперед з кожним днем, і завдяки цьому у сучасних авто постійно підвищуються показники економічності і потужності двигуна, зростає швидкість, удосконалюється дизайн. Автомобілі, що сходять з сучасних конвеєрів, оснащені складними комп'ютерними системами і елементами автоматизації, які ще ті ж сто років тому могли сприйматися хіба що як «розумні машини» з науково-фантастичної літератури.

Основні вузли автомобіля і його агрегати

Кожен автолюбитель повинен бути знайомий з принципами роботи основних вузлів автомобіля

У цій статті ми розглянемо основні агрегати і вузли автомобіля. Зрозуміло, будь автолюбитель, який здав іспит на отримання водійських прав, має уявлення про головні системах роботи транспортного засобу, але «повторення - мати навчання» - і тому даний матеріал послужить корисною пам'яткою автовласнику.

В автомобілебудуванні найбільш поширені три конструктивні схеми - передньопривідна, заднеприводная і повноприводна (в останній ведучими є всі колеса). Трьома основними вузлами, які забезпечують роботу автомобіля, є двигун, шасі і кузов. Зараз ми детально розглянемо принципи роботи цих вузлів.

Двигун

У ролі джерела механічної енергії, завдяки якій автомобіль здатний пересуватися, виступає двигун - життєвий центр, «серце» будь-якого транспортного засобу. Теплова енергія, що виділяється при згорянні палива, перетворюється двигуном в енергію механічну, яка в свою чергу створює крутний момент на валу двигуна. Саме крутний момент і приводить в рух транспортний засіб.

Розташований двигун зазвичай в передній частині машини, хоча бувають і винятки (наприклад, Porshe, Ferrari, Lamorghini і наш «Запорожець»). Фрагмент кузова, в якому знаходиться двигун, називається моторним відсіком.

Механічна енергія від двигуна до ведучих коліс передається за допомогою трансмісії (докладніше про цей пристрій буде розказано нижче). Термін «силова установка» позначає конструктивне об'єднання трансмісії і двигуна в єдине ціле. Основні різновиди автомобільних двигунів розрізняються залежно від виду енергії, яка перетворюється двигуном в механічну.

Найбільш поширеними є:

двигун внутрішнього згоряння (абревіатура - ДВС);

електродвигун;

гібридні силові установки (комбіновані двигуни, що працюють на декількох видах енергії).

Основні вузли автомобіля і його агрегати

Двигун - «життєвий центр» автомобіля

Найпопулярніший двигун - внутрішнього згоряння - перетворить хімічну енергію палива, що горить в механічну роботу. Поршневий, роторно-поршневий, газотурбінний - все це ДВС. Найбільшим попитом в наші дні користується поршневий двигун внутрішнього згоряння, що працює на рідкому паливі (бензин, дизель або природний газ).

Автомобілі, що зводяться в рух електродвигунами, називають електромобілями. Для виникнення електричної енергії в даному випадку використовуються такі джерела як паливні елементи або акумуляторні батареї. Головним недоліком електромобіля, звичайно, є мала ємність джерела електроенергії і, як наслідок, невеликий запас ходу.

В гібридній силовій установці об'єднані двигун внутрішнього згоряння і електричний двигун. Їх робоча зв'язок здійснюється за допомогою генератора. Енергія на провідні колеса в гібридному автомобілі передається двома способами:

послідовно (ДВС -gt; генератор -gt; електричний двигун -gt; колесо);

паралельно (ДВС -gt; трансмісія -gt; ДВС і колесо -gt; генератор -gt; електричний двигун -gt; колесо).

Відзначимо, що паралельна робота гібридної силової установки є більш кращою, ніж послідовна.

Шасі

Сукупність агрегатів, передавальна механічну енергію від двигуна до ведучих коліс, називається шасі. Крім того, шасі служить для додання руху автомобіля та управління ім. До складу шасі входять три групи механізмів: трансмісія, ходова частина авто і система управління.

До системи трансмісії відносяться коробки перемикання передач, головна передача, зчеплення, карданні передачі та диференціали, півосі, ШРУС (шарніри рівних кутових швидкостей), карданний вал. У повнопривідних машин, де провідними є всі колеса, до трансмісії належать також і роздавальні коробки.

Трансмісія передає крутний момент від двигуна до ведучих коліс. Крім цього вона служить для змін крутного моменту в залежності від зміни умов, в яких відбувається рух автомобіля.

Основні вузли автомобіля і його агрегати

Трансмісія забезпечує здатність автомобіля до руху

Рушійною силою транспортного засобу є сила тяги. Вона виникає в результаті взаємодії ведучих коліс автомобіля з дорогою. Робота машин з двигуном внутрішнього згоряння неможлива без наявності трансмісії - вона встановлюється на всіх автомобілях, в тому числі вантажних і легкових, на автобусах, і навіть на ... велосипедах. Так, велосипед також оснащений трансмісією найпростішого пристрою - ланцюгової передачею. Між іншим, перші автомобілі також були обладнані ланцюгової передачею в трансмісії.

До речі, для того, щоб визначити кількість ведучих коліс, можна скористатися так званою «колісною формулою», яка виглядає, наприклад, як «4х2» або «4х4». Перша цифра в цій формулі позначає загальну кількість коліс, а друга - число коліс ведучих.

Розглянемо деякі пристрої, що входять в систему трансмісії.

Для тимчасового відключення двигуна від трансмісії (ведучих коліс), а також для їх плавного з'єднання при працюючому моторі, служить зчеплення. Зчеплення задіюється, коли автомобіль рушає з місця, а також в момент перемикання передач.

Крутний момент, переданий на ведучі колеса транспортного засобу, по необхідності змінюється за допомогою коробки перемикання передач (КПП). Крім цього коробка перемикання передач використовується при русі заднім ходом. Також робота КПП необхідна для відключення двигуна від трансмісії (вірніше - від ведучих коліс) під час руху «накатом» і при тривалій стоянці автомобіля.

Основні вузли автомобіля і його агрегати

Завдяки КПП змінюється крутний момент, переданий на ведучі колеса автомобіля

Крутний момент передається між валами, розташованими під певним кутом. Цей кут здатний змінюватися в процесі руху автомобіля. А передається крутний момент пристроєм, який носить назву карданна передача. На задньопривідних автомобілях, де двигун встановлений в задній частині кузова, а також у передньопривідних машин карданна передача відсутня.

В задньопривідних трансмісіях використовується карданний вал, оскільки в автомобілях із заднім приводом двигун розташовується досить далеко від провідних коліс.

А ось шарніри рівних кутових швидкостей (ШРУС), які в просторіччі називаються серед автолюбителів «гранатами», встановлюються виключно на автомобілях з переднім приводом.

Головна передача необхідна для здійснення збільшення крутного моменту і його передача на півосі машини під прямим кутом. Напівосі, в свою чергу, служать для передачі крутного моменту на ведучі колеса.

Диференціалом називається спеціальний механізм, який використовується для того, щоб провідні колеса транспортного засобу оберталися з різними швидкостями (у випадках, коли це необхідно - наприклад, при русі по вибоїстій дорозі або на поворотах).

Сучасні вимоги до трансмісіям надзвичайно високі. Трансмісії останніх поколінь повинні бути простими за своєю конструкцією, але при цьому мати великий коефіцієнт корисної дії (ККД), а також передавати високий крутний момент. Крім цього, трансмісія повинна бути невеликих розмірів і бути вкрай надійної, щоб не дати раптового збою в самий невідповідний момент. Ще однією з головних вимог автовласників до трансмісії є її безшумність в процесі роботи.

Наступна група механізмів, що входить в систему шасі - це ходова частина автомобіля. Зовні вона нагадує візок і складається з рами, мостів (переднього і заднього), підвіски (з амортизаторами і ресорами) і коліс. Якщо кузов транспортного засобу є несучим - це має на увазі відсутність рами. В цьому випадку всі агрегати кріпляться безпосередньо до кузова. Як правило, це відноситься до автобусів і легкових автомобілів.

Для підтримування кузова служать автомобільні мости - передній і задній. Вертикальне навантаження, завдяки мостам, передається на колеса.

Пружну зв'язок мостів (коліс) з кузовом встановлює підвіска. Підвіска являє собою сукупність пристроїв, які пов'язують кузов і колеса автомобіля. Одна з основних місій підвіски - це перетворення впливу дороги на автомобіль в найбільш допустимі і комфортні коливання коліс і кузова. При цьому автомобіль повинен не тільки швидко набирати швидкість при розгоні, але й не менш швидко сповільнювати хід до моменту повної зупинки.

Основні вузли автомобіля і його агрегати

Підвіска легкового автомобіля

Крім іншого машина повинна бути стійкою і «слухняною» в управлінні. Для досягнення всіх цих цілей і служить підвіска, конструкцією якої визначається безпека при русі, а також інші основні експлуатаційні властивості автомобіля. Важливо також пам'ятати про те, що підвіска впливає і на зчеплення. Надійне зчеплення коліс з поверхнею дороги залежить не тільки від протекторів шин - але і від переданої на колеса навантаження. А зміна вертикального навантаження на колеса, в свою чергу, визначається роботою амортизаторів і прогином ресор. Відповідно, в результаті зменшення вертикального навантаження, зчеплення коліс з поверхнею дороги знижується.

В легкових автомобілях підвіска складається з таких основних типів пристроїв як:

напрямні пристрої (до них відносяться стійки, розтяжки, важелі, тяги);

пружні елементи (пружини, пневморессори, листові ресори та ін.);

що гасять пристрої (гідравлічні амортизатори);

пристрої керування й регулювання (наприклад, регулятори крену і висоти, та інше).

Колеса, що також входять в систему ходової частини автомобіля, здійснюють зв'язок транспортного засобу з дорогою.

Таким чином, ходова частина транспортного засобу використовується для об'єднання коліс і пристроїв кріплення до кузова, забезпечуючи рух машини за допомогою ведучих коліс.

Остання, третя група механізмів, що відноситься до шасі - це система управління автомобілем. До цих пристроїв відносяться:

система рульового управління, яка служить для зміни напрямку руху машини;

гальмівна система, яка призначається для уповільнення швидкості автомобіля, його зупинки і утримання в нерухомому стані під час стоянки.

Розглянемо ці системи більш докладно.

Основні вузли автомобіля і його агрегати

Схема роботи системи рульового керування автомобіля

При зміні положення керма міняється кут повороту коліс. За цей процес відповідає рульове управління автомобіля. Робота рульового управління полягає в тому, що якщо, наприклад, кермо повертається вправо, то і колеса автомобіля також повертаються в праву сторону - причому, чим більшим буде градус повороту керма, тим на більший кут повернуться керовані колеса.

Сучасне рульове управління автомашини має працювати точно і надійно, адже якщо ця система несправна - автомобіль стає повністю некерованим. Коли повертається кермо, колеса повинні без затримки повертатися на певний кут, який повинен точно відповідати куту повороту рульового колеса. Складається рульове управління з приводу і рульового механізму. Сучасні кермові механізми діляться на три типи: «черв'як-ролик», «гвинт-гайка» і «рейка-сектор». Всі вони відносяться до механічних, проте останнім часом великі автомобільні концерни планують заміну механічного рульового управління на електронне. В електронному рульовому управлінні не буде механічних приводів і тяг - їх повністю замінить блок управління, який буде повертати колеса відповідно до поворотом керма за допомогою електромоторів.

Основні вузли автомобіля і його агрегати

Від справної роботи гальм залежить безпека водія і пасажирів

Однією з найбільш важливих і відповідальних систем автомобіля є його гальмівна система. Від її справності та якісної роботи часто залежить життя водія і пасажирів. Гальмівна система автомобіля складається з цілого ряду компонентів і деталей, службовців для уповільнення руху машини і для її повної зупинки. Гальма також потрібні для того, щоб, наприклад, утримати автомобіль в нерухомому стані на схилі. В принципі гальмівна система транспортного засобу ділиться на дві системи - робочу і стояночную. Робоча система необхідна для зниження швидкості і зупинки автомобіля, а стояночная утримує машину на нерівній поверхні. До деталей гальмівної системи відносяться диски, циліндри, барабани, гальмівні колодки і приводи. Основна частина сучасних автомобілів обладнана так званими фрикційними гальмами. Їх робота базується на використанні сили тертя нерухомої деталі про рухливу (колодки, наприклад, труться об гальмівний диск або барабан).

Кузов

Основа автомобіля, до якої кріпляться всі його агрегати і вузли - це кузов. Від стану кузова залежить зовнішній вигляд авто, його обтічність, безпеку і комфорт в процесі водіння. В кузові розміщуються водій, пасажири і вантажі (багаж). За своїм виконанням це досить складне і металлоемкое виріб - тому майже половину вартості машини становить саме ціна кузова (це ж, до речі, можна сказати і про вагу автомобіля). Кузов стандартних сучасних легкових автомобілів складається з пасажирського салону, багажника і моторного відсіку. Виготовляється він із сталі, алюмінію і скла, а ось допоміжними матеріалами для його виготовлення є грунтовка, фарба, гума, утеплювач і багато іншого. До речі, в наші дні існують навіть такі моделі автомашин, кузова яких виготовлені із спеціального міцного пластику.

Основні вузли автомобіля і його агрегати

Для довгострокової служби кузову необхідна своєчасна антикорозійна обробка

Конструкція кузова легкового авто може бути різною: дводверна кабріолет, чотиридверний седан - все залежить від фантазії виробника і очікувань клієнта. Однак головне призначення будь-якого кузова - це забезпечення безпеки, як пасивної (для водія і пасажирів; запобігання ДТП), так і активною (для оточуючих; зменшення тяжкості ДТП). Крім розміщення водія, пасажирів і багажу, кузов також несе функцію несучого елемента. До кузову кріпляться двигун, всі агрегати трансмісії і ходової частини, механізми управління, додаткове устаткування. Крім іншого, на кузові замикається «мінус» автомобільної електроланцюзі.

Відео - загальні відомості про пристрій автомобіля

Висновок!

Необхідно пам'ятати, що при появі вогнищ корозії кузов може прийти в повну непридатність буквально за пару років - а це значить, що в непридатність прийде і весь автомобіль, т.к. в даному випадку буде логічніше купити нову машину, ніж міняти кузов. Тому потрібно обов'язково проводити антикорозійну обробку і видаляти іржу, якщо вона з'являється на кузові вашого авто.