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.
Легковой автомобиль состоит из 5 основных частей:
- кузов (несущая конструкция)
- ходовая часть
- трансмиссия
- двигатель внутреннего сгорания (бензиновый или дизельный)
- система управления двигателем и электрооборудование
Кузов
Кузов — та часть автомобиля на которую крепятся все остальные составляющие. Стоит отметить, что когда только появились автомобили, они не имели кузова. Все узлы крепились к раме, из-за чего автомобиль становился достаточно тяжёлым. Чтобы снизить вес производители отказались от рамы, и заменили её кузовом.
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
Ходовая часть состоит из огромного количества самых разнообразных узлов и агрегатов, благодаря которым автомобиль и имеет возможность передвигаться. Основными составляющими ходовой части являются:
- 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
Трансмиссия автомобиля — это совокупность механизмов и агрегатов для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. Из составляющих трансмиссии можно выделить три основных узла:
- 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
К основным элементам электрооборудования автомобиля относятся:
- аккумуляторная батарея (или просто АКБ)
- система управление двигателем
- электропроводка
- генератор переменного тока
- потребители самой электроэнергии
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:
- система зажигания
- система пуска двигателя
- задние фонари
- фары
- электроподъёмники стекол
- стеклоочистители
- а также другие электронные устройства
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.
Другие материалы по теме Устройство Автомобиля в сети
- amastercar.ru:https://amastercar.ru/articles/auto_repair_device.shtml
- Инжиниринговый центр SENSYS:https://pro-sensys.com/info/articles/obzornye-stati/ustroystvo-konstruktsiya-avtomobilya/
- autoezda.com:https://www.autoezda.com
- zsd-kabinet.ru:https://zsd-kabinet.ru/uchebnik-po-ustrojstvu-avtomobilya-ustrojstvo-avtomobilya
- Википедия:https://ru.wikipedia.org/wiki/Конструкция_автомобиля
ПО ТЕМЕ:
- Подробное устройство легкового автомобиля
- Книга (учебник) по устройству автомобиля он-лайн
Устройство автомобиля: двигатель внутреннего сгорания, трансмиссия, ходовая часть, рулевое управление, тормозная система, электрооборудование
Самая важная информация для владельцев авто, наравне с правилами дорожного движения, – это устройство автомобиля и схема работы машины. Не имея представления о принципе работы этого огромного и сложного механизма, садиться за руль просто опасно.
Для того, чтобы разбираться во внутреннем строении автомобиля, необязательно читать сложные книжки и пособия по механике. В этой статье мы доступным языком расскажем об основных элементах автомобильной системы и особенностях их работы.
- Общее устройство автомобиля
- Двигатель внутреннего сгорания
- Трансмиссия
- Коробка передач
- Ходовая часть
- Рулевое управление
- Тормозная система
- Электрооборудование
Общее устройство автомобиля
Можно предложить несколько вариантов группировки основных узлов легкового автомобиля. Мы сделали свою, не из учебников по строению авто, а сформированную интуитивным путем, так как обещали вам, что информация будет подана максимально доступно.
Итак, разделим всю систему механизмов в автомобиле на три условные части: ходовая (отвечает за движение), кузов и мотор.
- Ходовая часть отвечает непосредственно за передвижение, за сцепление колес с дорогой и их функционирование. Колеса приводятся в движение действием крутящего момента, передающегося от мотора. Этот процесс также называется трансмиссией. Визуально ходовая система состоит из рамы, подвесок, самих колес. Процессами движения управляет руль (рулевая система) и тормозной механизм.
- Кузов очерчивает площадь, которую занимает автомобиль в пространстве. Внутри него находится салон с местами для водителей и пассажиров (включая несколько рядов пассажирских мест, как в минивэнах и автобусах).
- Мотор – это сердце и источник энергии в рабочей лошадке. Именно он приводит металлический агрегат в движение. Большинство легковых авто оснащены двигателями внутреннего сгорания – топливо возгорает в рабочих цилиндрах, которых обычно насчитывается минимум четыре, расположенных в один ряд.
- Внутренние вспомогательные системы. Это система охлаждения (снижает температуру двигателя) и система смазки (обеспечивает циркулирование технической жидкости для герметизации и уплотнения соприкасающихся узлов).
Любые электронные приборы, которые устанавливаются в салоне или по периметру машины, тоже входят в устройство авто. Это световые приборы (внешние фары, освещение салона), сигнализация, климат-контроль, аудио-системы, видео-регистраторы, навигаторы и другие девайсы.
Двигатель внутреннего сгорания
Говоря просто и опуская сложные названия деталей, двигатель, сжигая топливо, вырабатывает тепловую энергию, которая трансформируется в механическую в процессе движения поршня и коленчатого вала.
После попадания искры в рабочий объем, в цилиндрах происходит сгорание топлива. Температура повышается, газы расширяются, и вырабатывается энергия тепла. Она преобразуется в механическую в результате взаимодействия с опускающимся и поднимающем поршнем, который вставлен в цилиндр. Движения поршней, в свою очередь, передают энергию коленчатому валу (узел механизмов, передающий крутящий момент). Всю эту комплексную систему, включая крепежные элементы и сцепления, также называют кривошипно-шатунным механизмом.
Для того, чтобы машина ехала, ей нужно питание. В качестве горючего чаще всего используются бензины и дизельное топливо, которые сгорают внутри цилиндровой группы двигателя после попадания в рабочее пространство искры, создаваемой свечой зажигания. За смешение топлива и воздуха в нужной пропорции, а также заполнение цилиндров отвечают карбюратор или инжектор.
Мощность двигателя измеряется в киловаттах или чаще – в лошадиных силах. Также двигатель имеет свой объем, и чем он больше, тем мощнее автомобиль. Объем двигателя колеблется от 1 до 3,5 и больше литров, мощность – от 65 до 280 л.с., показатель превышает отметку в 600, когда речь идет о премиальных авто.
Трансмиссия
Трансмиссия – это совокупность деталей, обеспечивающих передачу крутящего момента от мотора к колесному блоку автомобиля. Включает в себя:
- Сцепление — один или два диска с рычагом и пружинами, обеспечивающими своевременное подключение двигателя для передачи крутящего момента и последующее отключение его.
- Коробка передач – устройство с механизмом, обеспечивающим вариации передач крутящего момента, включая частоту вращения, обратное движение.
- Главная передача и дифференциал, служащие для фиксации крутящего момента в соответствии с номинальными возможностями двигателя и текущей дорожной ситуацией.
- Валы для принятия механического воздействия теми элементами, на которые они направлены (в данном случае колеса и шины) и карданная передача для распространения крутящего момента между валами.
Коробка передач
Коробка передач – механическая, автоматическая – заслуживает отдельного внимания. Кратко эти части трансмиссии обозначаются как МКПП и АКПП. Редко встречается «гибридный» агрегат, совмещающий 2 типа.
Механическая коробка передач оснащает отечественные автомобили и некоторые иностранные модели. Чтобы ей управлять, водителю необходимо самостоятельно нажимать на педаль сцепления. Скорость езды, текущая передача, нагрузка на мотор – все контролируется водителем. Несмотря на это, сама конструкция механизма довольно проста и интуитивно понятна.
Достоинства механической коробки передач:
- Автомобиль с такой трансмиссией расходует минимум на 15% меньше топлива.
- Минимальная стоимость обслуживания и ремонтных работ.
- Высокий КПД, который позволяет использовать максимум производительности мотора без его перегрузки.
- В случае остановки машины на оживленной трассе, есть возможность взять машину на буксир без участия эвакуатора.
- Требуется определенный опыт вождения и постоянное внимание водителя для полноценного включения сцепления.
- Увеличенный срок переключения с одной передачи на другую.
- Невнимательное и несвоевременное переключение скоростей изнашивают рабочие узлы.
Механизм АКПП сложнее, чем у МКПП, он габаритнее и дороже. Отсутствует педаль сцепления, а нагрузку на мотор и выбор подходящей скорости определяет сам агрегат. Это удобно для водителей, которые только-только сели за руль и не до конца уверены в своих силах. Другие плюсы трансмиссии:
- Для перехода с одной скорости на другую требуется минимум времени, поэтому двигатель не теряет КПД.
- Легкость в управлении.
К минусам использования АКПП можно отнести:
- Значительно увеличенный расход горючего.
- Небольшой срок эксплуатации до первого ремонта, быстрая изнашиваемость узлов, и сам ремонт потребует вложения средств.
- Буксировка в форс-мажорных ситуациях происходит только с вызовом эвакуаторной машины.
Ходовая часть
Ходовая часть – это совокупность механизмов, обеспечивающих плавное движение транспортного средства на дорогах и поворотах. За езду без встрясок и вибраций отвечает подвеска – комплекс элементов машины, расположенный под корпусом авто, включающий в себя направляющие и гасящие компоненты.
Подвеска состоит из множества деталей, крупных и небольших:
- Рессоры, рычажные элементы, мосты – направляющий блок механизмов, обеспечивающий движение и поворот колес.
- Пружины и другие упругие детали, стабилизаторы и ограничители хода служат для снижения давления массы машины на ходовую часть.
- Амортизаторы нужны для плавной и безопасной езды, комфорта пассажиров на неровных дорогах и защиты ходовой конструкции от повреждений.
Различают переднюю и заднюю подвески (по расположению колес). Подвески и ходовка являются элементами шасси. Это словно «скелет» автомобиля, только расположенный под кузовом машины в горизонтальной плоскости. Представляет собой раму, на которой расположены все рессоры, ведущие мосты, ведущие оси и сами колеса.
Рулевое управление
Руль – это только видимая часть системы, которая обеспечивает движение автомобиля в нужном направлении. Управляющая система включает в себя рулевые колонку, привод и редуктор крутящего момента.
Вращение руля, которое совершает водитель, передается на колонку, представляющую собой расположенный на раме вал. Далее в сложном рулевом механизме происходит трансформация оборота руля в механическую силу, крутящую колеса. Большинство автомобилей отечественного и иностранного производства оснащены реечным передаточным механизмом. Зубчатое колесо, взаимодействуя с зубчатой рейкой, формирует силовую тягу, достаточную для обеспечения поворота колес.
Переход силовой тяги обеспечивается набором рычажных и поворотных элементов ходовой части, которые обособленно можно назвать рулевым приводом. Этот комплекс деталей отвечает за одновременное движение колес и вращение их под нужным углом.
Тормозная система
Тормозная система – одна из ключевых конструкций автомобиля, так как обеспечивает безопасность движения и своевременную остановку всей машины. Она как снижает скорость авто, так и полностью его останавливает, а также отвечает за стабильное состояние транспортного средства во время покоя, особенно при нахождении на наклонной поверхности.
Система приводится в рабочее состояние нажатием на педаль тормоза. Привод передает силовое усилие на ходовую часть. Барабанные и дисковые колодки блокируют вращение колес.
Большая часть моделей современных авто комплектуется гидравлическим приводом. Он функционирует за счет давления жидкости, которое является отличным проводником силового усилия. Гидростатический привод обеспечивает максимальную передачу импульса и быструю реакцию ходовой части, но требует постоянного обновления рабочей жидкости.
Ручной тормоз, который находится в салоне автомобиля, позволяет водителю самостоятельно зафиксировать положение транспортного средства на наклонной плоскости. Также используется в форс-мажорных обстоятельствах, когда нарушается герметичность тормозных узлов и уровень рабочей жидкости резко падает.
Электрооборудование
Современные автомобили буквально напичканы электронными девайсами для обеспечения максимального комфорта водителя и пассажиров во время движения. Это аудио- и видео-системы, кондиционеры, отопительные приборы, навигаторы, экран-проекторы. Но несколько электронных устройств являются неотъемлемой частью механики автомобиля, обеспечивающими правильное функционирование всего «организма»:
- Аккумуляторная батарея. Является источником энергии, который участвует в запуске мотора. Отвечает за корректную работу всей электрической проводки.
- Генератор – источник энергии для всей системы зажигания и аккумулятора. Представляет собой роторно-статорный узел, который преобразует энергию обращения коленвала в электрическое питание. Генератор снабжается регулятором напряжения.
- Стартер обеспечивает вращение самого коленвала. Запускает движение ременным приводом. Передает валу крутящий момент, что ведет к началу работы поршней. Топливная субстанция попадает в рабочий объем и воспламеняется, заводя мотор.
- Приборы освещения – внешние (фары) и внутренние (освещение над сидениями) источники света.
- Сигнализация и противоугонные системы. Первые оповещают о противоправных действиях звуковыми и световыми эффектами, вторые – блокируют запуск двигателя и рулевое управление (иммобилайзеры).
Источник https://ustroistvo-avtomobilya.ru/teoriya/ustrojstvo-avtomobilya/
Источник https://card-oil.ru/ustroystvo-avtomobil-dvigatel-transmissiya-khodovaya-chast-rulevoye-upravleniye/
Источник