Любой легковой автомобиль состоит из
следующих элементов:
— двигателя; —трансмиссии;
—ходовой
части;
—механизмов управления; —электрооборудования;
—дополнительного оборудования; —кузова.
Двигатель — это «сердце» машины. Он
сжигает топливо и преобразует тепловую
энергию в механическую: заставляет
вращаться коленчатый вал, затем вращение
через трансмиссию передается на колеса
(составляющую ходовой части). Так
машина приводится в движение. Во
время движения водитель управляет
автомобилем с помощью рулевого колеса
и педалей, представляющих собой механизмы
управления. Он включает свет фар и
указатели поворотов, то есть пользуется
электрооборудованием.
При этом
водитель пристегнут ремнем безопасности,
ему тепло (работает обогреватель) —
задействовано дополнительное оборудование. Кузов среднестатистического
легкового автомобиля состоит из моторного
отсека (там находится двигатель),
пассажирского салона и багажного
отделения. Он же является несущей
конструкцией для узлов и агрегатов
автомобиля. Современные автомобили
можно классифицировать по нескольким
признакам: по типу кузова, типу и рабочему
объему двигателя, типу привода колес и
габаритным размерам.
Независимо от назначения и особенностей конструкции в автомобиле различают три основные части:
двигатель
шасси
кузов
Двигатель 1 является источником механической энергии, приводящей автомобиль в движение. Двигатель обычно устанавливается в передней части автомобиля.
В шасси входят агрегаты и механизмы автомобиля, необходимые для передачи усилия от двигателя к ведущим колесам для передвижения автомобиля и управления им.
Агрегаты и механизмы шасси по своему назначению разделяются на три основные группы:
силовая передача;
ходовая часть;
механизмы управления.
Рис. Двигатель и шасси автомобиля повышенной проходимости: 1 — двигатель; 2 — сцепление; 3 — коробка передач; 4 — раздаточная коробка; 5 — карданный вал; 6 — ведущий мост с главной передачей и дифференциалом; 7 — рама; 8 — рессора; 9 — амортизатор; 10 — лебедка
В силовую передачу входят сцепление 2, коробка передач 3, раздаточная коробка 4, карданная передача с карданными валами 5, ведущие мосты 6 с главными передачами, дифференциалами и полуосями (называемыми также приводными валами) колес (для управляемых ведущих колес, кроме того, шарниры равной угловой скорости).
Сцепление служит для отъединения коленчатого вала двигателя от коробки передач и соединения вала с коробкой, что необходимо для плавного трогания автомобиля с места и безударного переключения передач.
Коробка передач предназначается для изменения тягового усилия на ведущих колесах при неизменном усилии на коленчатом валу двигателя путем включения различных пар шестерен, имеющих разные передаточные числа. Кроме того, коробка передач обеспечивает движение автомобиля задним ходом при неизменном направлении вращения коленчатого вала двигателя, а также служит для разобщения двигателя с ведущими колесами при работе его на холостом ходу.
Раздаточная коробка предназначается для передачи ведущим мостам автомобиля усилия от коробки передач, а также для включения и отключения переднего ведущего моста.
Карданная передача передает усилие от вала коробки передач или раздаточной коробки к валу ведущего моста. Она состоит из валов и шарниров, позволяющих передавать усилия при переменных углах наклона валов.
Главная передача предназначается для увеличения тягового усилия на ведущих колесах автомобиля и передачи усилия от карданного вала к полуосям под прямым углом (9.0°). Она состоит из одной или из двух пар шестерен.
Дифференциал позволяет ведущим колесам вращаться с различной скоростью, что необходимо, например, при поворотах автомобиля. Механизм дифференциала состоит из нескольких конических шестерен, две из которых жестко соединены с полуосями.
Полуоси служат для передачи усилия ведущим колесам.
Главная передача, дифференциал и полуоси обычно заключены в один корпус и составляют единый агрегат, называемый ведущим мостом автомобиля.
Шарниры равной угловой скорости соединяют разрезные полуоси, устанавливаемые на управляемых ведущих мостах. Они служат для передачи усилия колесам при изменении плоскости вращения.
Ходовая часть автомобиля состоит из рамы 7, к которой крепятся передний и задний ведущие мосты 6 с рессорами 8, колеса с шинами и амортизаторы 9.
К механизмам управления автомобилем относятся рулевое управление и тормоза.
Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля. Оно состоит из рулевого колеса с валом, рулевого механизма, тяг и поворотных рычагов.
Тормоза предназначены для быстрой остановки автомобиля, для уменьшения в необходимых случаях скорости его движения, а также для удержания автомобиля на месте. Их действие основано на использовании сил трения, возникающих при торможении между тормозными барабанами колес или между диском на карданном валу и тормозными колодками.
В отличие от автомобилей повышенной проходимости обычные автомобили не имеют переднего ведущего моста и раздаточной коробки.
Кузов автомобиля предназначен для размещения перевозимых людей и грузов.
Лекция по предмету «Устройство автомобиля»по теме»Введение. Общее устройство автомобиля.»
Лекция 1. Введение. Общее устройство автомобиля.
План
1.1. Общие сведения
1.2. Маркировка и техническая характеристика
1.3. Безопасность подвижного состава
1.4. Общее устройство автомобиля
1.1. Общие сведения
Подвижным составом автомобильного транспорта называют автомобили, автомобильные поезда, прицепы и полуприцепы.
Подвижной состав служит для выполнения транспортных и нетранспортных работ: перевозки грузов, пассажиров и специального оборудования для производства различных операций.
Подвижной состав автомобильного транспорта очень разнообразен. Его можно классифицировать по назначению и проходимости (рис. 1.1).
Подвижной состав общего назначения служит для выполнения различных транспортных перевозок, специализированный — только для определенных транспортных перевозок, а специальный — для производства разнообразных нетранспортных работ.
Пассажирский подвижной состав (рис. 1.2) предназначен для перевозки людей. К нему относятся легковые автомобили и автобусы.
Легковые автомобили служат для индивидуальной перевозки пассажиров (от 2 до 8 человек).
Рис. 1.1. Классификация типов подвижного состава автомобильного транспорта по назначению и проходимости.
Легковые автомобили общего назначения имеют закрытые и открытые кузова. Специализированные легковые автомобили предназначены для перевозки пассажиров определенных категорий. К специализированным относятся автомобили скорой помощи, такси и др.
Специальные легковые автомобили служат для выполнения нетранспортных работ. Они выпускаются на базе шасси легковых автомобилей и оборудуются специальными устройствами, аппаратурой и т.п. К специальным относятся лабораторные, исследовательские, милицейские автомобили и др.
Рис. 1.2. Пассажирский подвижной состав: а — легковой автомобиль; б, в — автобусы
Автобусы служат для массовой перевозки пассажиров. Автобусами общего назначения являются городские, пригородные и междугородные автобусы. К специализированным относятся санитарные, туристические и школьные автобусы.
Автобусы имеют кузова вагонного и капотного типов и обычно выполняются на базе агрегатов грузовых автомобилей. Широкое распространение получили микроавтобусы, которые выпускаются на базе легковых автомобилей.
Специальные автобусы выполняются на базе шасси автобусов общего назначения, могут иметь специальные кузова и оборудуются специальными устройствами, приборами, аппаратурой и др. К этим автобусам относятся подвижные технические станции, кинолаборатории, санитарно-ветеринарные автобусы и др.
Грузовой подвижной состав служит для перевозки грузов различных видов. К нему относятся грузовые автомобили, автомобили-тягачи, автопоезда, прицепы и полуприцепы.
Грузовые автомобили (рис. 1.3) могут быть общего назначения, специализированными и специальными.
Грузовые автомобили общего назначения предназначены для перевозки всех видов грузов, кроме жидких (без тары). Они имеют грузовые кузова в. виде бортовых платформ.
Специализированные грузовые автомобили служат для перевозки грузов только определенных видов. Они имеют приспособленные для таких перевозок кузова и оборудуются специальными устройствами и приспособлениями для погрузки и разгрузки. К специализированным относятся1 автомобили-самосвалы, цистерны, фургоны, рефрижераторы, самопогрузчики.
Специальные грузовые автомобили предназначены для выполнения разнообразных нетранспортных работ и операций. Они оборудованы специальными приспособлениями, механизмами, устройствами, изготавливаются на базе шасси грузовых автомобилей и могут иметь специальные кузова. К специальным грузовым автомобилям относятся коммунальные (мусороуборочные, снегоуборочные, поливочные и др.), пожарные, ремонтные мастерские, автокраны, автовышки, автокомпрессоры, автобетономешалки.
Автопоезда позволяют увеличить производительность подвижного состава и снизить себестоимость перевозок. Так, в одинаковых условиях эксплуатации себестоимость перевозок автопоездом на 25… 30 % ниже, а производительность в среднем в 1,5 раза выше, чем у одиночного автомобиля.
Автопоезда состоят из автомобилей-тягачей, прицепов и полуприцепов. Автопоезда подразделяются на прицепные, седельные и роспуски.
Прицепной автопоезд (рис. 1.4, а) состоит из грузового автомобиля и одного или нескольких прицепов. Седельный автопоезд (рис. 1.4, б) состоит из седельного автомобиля-тягача и полуприцепа, передняя часть которого закреплена на тягаче.
Автопоезда-роспуски (рис. 1.4, в) состоят из грузового автомобиля и прицепа-роспуска, оборудованного опорными балками (кониками) для крепления длинномерных грузов (леса, труб, сортового металла и др.).
Прицепной подвижной состав (рис. 1.5) включает в себя прицепы и полуприцепы, которые, как и автомобили, могут быть общего назначения, специализированными и специальными. Кроме того, прицепы могут быть легковыми и грузовыми.
Различие между грузовыми прицепами и полуприцепами состоит в том, что прицепы соединяются с автомобилем-тягачом тягово-сцепным устройством типа крюк—петля или шкворень — петля, а полуприцепы — опорным седельно-сцепным устройством.
Конструкции прицепов и полуприцепов очень разнообразны. Они могут быть одноосными, двухосными и многоосными в зависимости от того, для перевозки каких грузов предназначены.
Кроме того, прицепы и полуприцепы также могут быть как с активным приводом, так и без него. При активном приводе прицепы и полуприцепы имеют ведущие колеса, к которым подводятся мощность и момент от двигателя автомобиля-тягача, а без активного привода — не имеют ведущих колес.
Проходимость подвижного состава (способность двигаться по плохим дорогам и вне дорог) различна в зависимости от его типа и назначения.
В основу подразделения подвижного состава по проходимости положена колесная формула, выражающая цифровым индексом общее количество колес автомобиля и количество ведущих колес.
Автомобили ограниченной проходимости (рис. 1.6, а) предназначены для движения по дорогам с твердым покрытием и сухим грунтовым дорогам. Эти автомобили имеют два моста, один из которых ведущий (передний или задний). Колесная формула автомобилей ограниченной проходимости обозначается индексом 4×2, где первая цифра (4) означает общее число колес, а вторая цифра (2) показывает число ведущих колес. Если ведущие колеса автомобиля двухскатные (сдвоенные), то колесная формула обозначается также индексом 4×2.
Автомобили повышенной проходимости (рис. 1.6, б, в) предназначены главным образом для сельской местности. Их можно эксплуатировать как на грунтовых дорогах, так и на дорогах с твердым покрытием. Эти автомобили способны двигаться даже вне дорог и преодолевать при этом заболоченные, глинистые и заснеженные участки, а также водные преграды и крутые подъемы.
Рис. 1.3. Грузовые автомобили: а — общего назначения; б — специализированный; в — специальный
Рис. 1.4. Автопоезда: а — прицепной; б — седельный; в — роспуск
Рис. 1.5. Прицепной подвижной состав: а — грузовой прицеп; б — легковой прицеп; в — полуприцеп
Рис. 1.6. Грузовые автомобили:
а — ограниченной проходимости; б, в — повышенной проходимости; г, д —
высокой проходимости
Автомобили повышенной проходимости имеют несколько ведущих мостов. Их колесные формулы — 4×4, если у автомобиля два моста и оба ведущие, и 6 х 4, если автомобиль имеет три моста, из которых средний и задний являются ведущими.
Автомобили высокой проходимости (рис. 1.6, г, д) способны преодолевать рвы, ямы и другие подобные препятствия. Это автомобили со всеми ведущими мостами, число которых три и более. Колесные формулы автомобилей высокой проходимости — 6×6 и 8×8.
1.2. Маркировка и техническая характеристика
Все автомобили в зависимости от типа и назначения разделяются на классы, в соответствии с которыми и маркируются.
Каждая модель автомобиля имеет свое обозначение в зависимости от того, является она базовой или модификацией. Базовой называется модель автомобиля, на основе которой выпускаются ее модификации. Это основная модель автомобиля, выпускаемая в большом количестве.
Базовой модели автомобиля присваивается четырехзначный цифровой индекс, в котором первые две цифры означают класс, а две последующие — модель автомобиля. При этом перед цифровым индексом ставится буквенное обозначение завода-изготовителя.
Модификацией называется модель автомобиля, отличающаяся от базовой некоторыми показателями (конструктивными и эксплуатационными), удовлетворяющими определенным требованиям и условиям эксплуатации. Например, модификации могут отличаться от базовой модели применяемым двигателем, кузовом, отделкой салона и др.
Модификации имеют пятизначный цифровой индекс, в котором пятая цифра означает номер модификации базовой модели.
Легковые автомобили разделены на пять классов в зависимости от рабочего объема цилиндров (литража) двигателя:
Маркировка легковых автомобилей производится следующим образом. Например, ВАЗ-2105 и ВАЗ-21053 означают: ВАЗ — Волжский автомобильный завод, цифры 21 — легковой автомобиль малого класса, цифры 05 — модель пятая (базовая), цифра 3 — третья модификация.
Автобусы разделены также на пять классов в зависимости от их
длины:
Автобусы обозначаются следующим образом. Например, ЛиАЗ-5256 означает — Ликинский автобусный завод, автобус большого класса, пятьдесят шестая базовая модель.
Грузовые автомобили разделены на семь классов в зависимости от их полной массы: первый класс (до 1,2 т), второй (свыше 1,2 до 2 т), третий (свыше 2 до 8 т), четвертый (свыше 8 до 14 т), пятый (свыше 14 до 20 т), шестой (свыше 20 до 40 т) и седьмой (свыше 40 т).
У грузовых автомобилей первая цифра индекса означает класс автомобиля по полной массе, вторая цифра индекса показывает тип грузового автомобиля (3 — бортовой, 4 — тягач, 5 — самосвал, 6 — цистерна, 7 — фургон, 9 — специальный). Третья и четвертая цифры — номер модели автомобиля, а пятая цифра — номер модификации.
Например, ЗИЛ-4331. означает — Заводим. И.А.Лихачева, грузовой автомобиль массой 8… 14 т, бортовой, тридцать первая модель.
Прицепы и полуприцепы маркируются четырехзначным цифровым индексом, перед которым ставится буквенное обозначение завода-изготовителя. При этом для различных моделей прицепов (полуприцепов) даются следующие две первые цифры индекса из четырех: легковые — 81(91), грузовые бортовые — 83(93), самосвальные — 85(95), цистерны — 86(96), фургоны — 87(97) и специальные — 89(99).
Две вторые цифры индекса из четырех для прицепов и полуприцепов присваиваются в зависимости от их полной массы, в соответствии с которой прицепы и полуприцепы разделены на пять следующих групп:
Маркировка прицепов и полуприцепов следующая. Например, прицеп-тяжеловоз ЧМЗАП-8390 означает — Челябинский машиностроительный завод автомобильных прицепов, прицеп грузовой, полной массой свыше 24 т.
Техническая характеристика подвижного состава является его визитной карточкой. В ней первыми указаны параметры, описывающие автомобиль в целом, а затем — двигатель, трансмиссию, подвеску, тормозные механизмы, шины и кузов.
В технической характеристике указываются класс автомобиля, число мест (включая водителя), колесная формула, собственная и полная массы, габаритные размеры (длина, ширина, высота), база автомобиля, колея передних и задних колес, наименьший дорожный просвет, наименьший радиус поворота, максимальная скорость, время разгона автомобиля с места, тормозной путь, контрольный расход топлива, тип двигателя, его рабочий объем, максимальная (номинальная) мощность, максимальный крутящий момент, передаточные числа коробки передач, раздаточной коробки и главной передачи, тип передней и задней подвесок, тип передних и задних тормозных механизмов, тип кузова.
1.3. Безопасность подвижного состава
Подвижной состав должен иметь высокую конструктивную безопасность: активную, пассивную и экологическую.
Активная безопасность — свойство автомобилей предотвращать дорожно-транспортные происшествия.
Активную безопасность автомобиля обеспечивают его высокие тягово-скоростные и тормозные свойства, хорошие устойчивость и управляемость, высокая плавность хода, хорошие обзорность и комфортабельность, резко снижающие утомляемость водителя и создающие условия длительной безаварийной работы.
Пассивная безопасность (внутренняя и внешняя) — свойство автомобилей уменьшать тяжесть последствий дорожно-транспортных происшествий. Пассивную безопасность автомобилей обеспечивают высокая прочность пассажирского салона, практически исключающая его деформации при авариях, ремни безопасности, быстронадувные подушки безопасности, травмобезопасное рулевое управление, подголовники, безопасные стекла, безопасное внутреннее оборудование кузова, уменьшающее травмирование водителя и пассажиров, безопасная внешняя форма кузова, уменьшающая травмирование пешеходов.
Экологическая безопасность — свойство автомобилей уменьшать вред, наносимый в процессе эксплуатации пассажирам, водителю и окружающей среде. Экологическая безопасность автомобиля обеспечивается конструкцией отдельных механизмов, систем и элементов, снижающих создаваемый автомобилями шум и уменьшающих токсичность отработавших газов.
1.4. Общее устройство автомобиля
Автомобилем называется колесное безрельсовое транспортное средство, оборудованное двигателем, обеспечивающим его движение.
Автомобиль представляет собой сложную машину, состоящую in деталей, узлов, механизмов, агрегатов и систем.
Деталь — изделие из однородного материала (по наименованию и марке), выполненное без применения сборочных операций. Деталь, с которой начинается сборка узла, механизма или агрегата, называется базовой.
Узел — ряд деталей, соединенных между собой с помощью резьбовых, заклепочных, сварных и других соединений.
Механизм — подвижно связанные между собой детали или узлы, преобразующие движение и скорость.
Агрегат — несколько механизмов, соединенных в одно целое.
Система — совокупность взаимодействующих механизмов, приборов и других устройств, выполняющих при работе определенные функции.
Все механизмы, агрегаты и системы образуют три основные части, из которых состоит автомобиль: двигатель, кузов и шасси (рис. 1.7, 1.8).
Двигатель является источником механической энергии, необходимой для движения автомобиля.
Кузов предназначен для размещения водителя, пассажиров, багажа и защиты их от внешних воздействий (ветер, дождь, грязь и др.)
Шасси представляет собой совокупность механизмов, агрегатов и систем, обеспечивающих движение и управление автомобилем. В состав шасси входят трансмиссия, несущая система, передняя и задняя подвески, колеса, мосты, рулевое управление и тормозные системы.
Трансмиссия при движении автомобиля передает мощность и крутящий момент от двигателя к ведущим колесам.
У автомобиля с задними ведущими колесами трансмиссия состоит из сцепления, коробки передач, карданной передачи, главной передачи, дифференциала и полуосей. Главная передача, дифференциал и полуоси устанавливаются в балке ведущего моста. У автомобиля с передними ведущими колесами карданная передача в трансмиссии между коробкой передач и главной передачей отсутствует. У автомобиля со всеми ведущими колесами в трансмиссию дополнительно входят раздаточная коробка, соединенная карданными передачами с ведущими мостами.
Несущая система предназначена для установки и крепления всех частей, систем и механизмов автомобиля.
У грузовых автомобилей, автобусов, выполненных на базе шасси грузовых автомобилей, легковых автомобилей большого и высшего классов, а также у ряда легковых автомобилей повышенной проходимости несущей системой является рама, и такие автомобили называются рамными.
Легковые автомобили особо малого, малого и среднего классов, а также автобусы рамы не имеют. Функции несущей системы у этих автомобилей выполняет кузов, который называется несущим. Сами же автомобили называются безрамными.
Подвеска обеспечивает упругую связь колес с несущей системой и плавность хода автомобиля при движении, т.е. защиту водителя, пассажиров, грузов от воздействия неровностей дороги в:. виде толчков и ударов, воспринимаемых колесами.
Большинство легковых автомобилей имеют переднюю независимую подвеску колес и заднюю зависимую. У грузовых автомобилей и автобусов передняя и задняя подвески колес зависимые.
Колеса связывают автомобиль с дорогой, обеспечивают его движение и поворот.
Колеса называются ведущими, если к ним от двигателя подводятся мощность и крутящий момент. Управляемыми называются колеса, обеспечивающие поворот автомобиля и к которым мощность и крутящий момент не подводятся. Колеса называются комбинированными, когда они являются ведущими и управляемыми одновременно. У большинства автомобилей ведущие колеса задние, а управляемые — передние.
Мосты поддерживают несущую систему автомобиля.
На автомобилях применяются ведущие, управляемые и комбинированные мосты, на которых установлены соответственно ведущие, управляемые и комбинированные колеса. Ведущими у автомобилей являются задние мосты, а управляемыми и комбинированными — передние.
Рулевое управление обеспечивает изменение направления движения и поворот автомобиля.
На автомобилях применяются рулевые управления без усилителей и с усилителями: гидравлическими и реже пневматическими. Усилители рулевого управления облегчают работу водителя и повышают безопасность движения, т.е. движение автомобиля осуществляется с наименьшей вероятностью дорожно-транспортных происшествий и аварий.
На автомобилях рулевое управление может быть левым или правым в зависимости от принятого в той или иной стране направления движения транспорта. При этом рулевое колесо, установленное с левой или с правой стороны в кузове или кабине автомобиля, обеспечивает лучшую видимость при разъезде с транспортом, движущимся навстречу, что также повышает безопасность движения.
Тормозные системы уменьшают скорость движения автомобиля, останавливают и удерживают его на месте, обеспечивая безопасность при движении и на остановках.
Автомобили оборудуются несколькими тормозными системами, совокупность которых называется тормозным управлением автомобиля.
Рабочая тормозная система используется для служебного и экстренного (аварийного) торможения, действует на все колеса автомобиля и приводится в действие от тормозной педали ногой водителя.
Стояночная тормозная система удерживает на месте неподвижный автомобиль, действует только на задние колеса или на вал трансмиссии. Приводится в действие от рычага рукой водителя.
Запасная тормозная система (резервная) останавливает автомобиль при выходе из строя рабочей тормозной системы. При отсутствии на автомобиле отдельной запасной тормозной системы ее функции может выполнять исправная часть рабочей тормозной системы (первичный или вторичный контур) или стояночная тормозная система.
Вспомогательная тормозная система (тормоз-замедлитель) действует на вал трансмиссии и выполняется независимой от других тормозных систем.
Рабочей, стояночной и запасной тормозными системами оборудуются все автомобили, а вспомогательной тормозной системой только грузовые автомобили большой грузоподъемности полной массой свыше 12 т и автобусы полной массой более 5 т.
Прицепы, работающие в составе автопоездов, оборудуются прицепной тормозной системой, снижающей скорость движения, останавливающей и удерживающей их на месте, а также автоматически останавливающей прицепы при их отрыве от автомобиля-тягача.
Контрольные вопросы
Каково назначение подвижного состава?
Что вы узнали про автопоезда, их типы.
Назовите типы подвижного состава по проходимости.
По каким параметрам и на какие классы подразделяются легковые, грузовые автомобили и автобусы?
Какой безопасностью должен обладать подвижной состав?
Каковы основные части автомобиля?
Общее устройство автомобиля. Грузовые автомобили. История и развитие
Общее устройство автомобиля
Все автомобили, в независимости от особенности своей конструкции состоят из трех основных частей:
1. двигателя,
2. кузова,
3. шасси.
Двигатель – это главная движущая сила автомобиля, источник механической энергии. В двигателе тепловая энергия преобразуется в механическую работу. Тепловая энергия возникает в двигателе внутреннего сгорания, за счет сгорания топлива в его цилиндрах.
Кузов – часть автомобиля, предназначенная для размещения водителя и пассажиров или размещения груза. Кузов состоит из двух частей:
1. кабины,
2. платформы
К кузову автомобиля можно отнести крылья, облицовку и капот.
Шасси – в шасси входят все узлы и механизмы, передающие усилия от двигателя на ведущие колеса, а также служащие для передвижения и управления автомобиля. Шасси состоит из следующих частей:
1. механизмы управления,
2. ходовую часть (рис ходовая часть),
3. трансмиссию (силовую передачу),
Механизмы управления включают рулевое управление, связанное с передними колесами рулевым приводом, и тормозную систему.
Рулевое управление нужно для управления ходом движения автомобиля и для изменения направления движения. Рулевым управлением изменяют направление движения автомобиля путем поворота передних колес.
Тормозная система служит для замедления скорости движения и остановки автомобиля, а также удержание автомобиля в неподвижном состоянии длительное время.
Ходовая часть служит для перемещения автомобиля. Вращательное движение ведущих колес при их сцеплении с дорожным покрытием, преобразуется в поступательное движение автомобиля. Ходовая часть автомобиля состоит из рамы, передней и задней осей, соединяемых с рамой подвеской, в которую входят упругие элементы (рессоры, цилиндрические пружины или пневматические баллоны) и амортизаторы. У большинства легковых автомобилей роль рамы выполняет несущий кузов.
Трансмиссия состоит из:
1. сцепления,
2. коробки передач,
3. карданной передачи,
4. ведущего моста (главной передачи, дифференциала и полуосей-приводных валов).
Трансмиссия представляет собой совокупность механизмов, передающих крутящий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам автомобиля, а также изменяющих вращающий момент и частоту вращения ведущих колес по величине и направлению.
Сцепление служит для кратковременного отъединения коробки передач от двигателя, плавного их соединения при трогании автомобиля с места и переключения передач.
Коробка передач предназначена для изменения вращающего момента на ведущих колесах, скорости и направления движения автомобиля путем ввода в зацепление различных пар шестерен. Коробка передач позволяет разобщать на длительное время двигатель от ведущих колес и обеспечивать движение автомобиля задним ходом.
Карданная передача передает крутящий момент от коробки передач к главной передаче под изменяющимися углами.
Ведущий мост состоит из механизмов, с помощью которых происходит увеличение вращающего момента и вращение валов передается к ведущим колесам под прямым углом. Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Читать книгу целиком
Поделитесь на страничке
Следующая глава >
Общее устройство тракторов и автомобилей
Основные части трактора и автомобиля: двигатель, трансмиссия, ходовая часть, механизмы управления, рабочее и вспомогательное оборудование.
Устройство гусеничного трактора
Расположение основных частей и сборочных единиц гусеничного трактора показано на рисунке.
Двигатель 1 преобразует химическую энергию топлива и атмосферного воздуха во вращательное движение и переносит его к потребителям — ведущим колесам и ВОМ.
Трансмиссия трансформирует вращательное движение, распределяет его и переносит к ведущим колесам (звездочкам гусениц). Трансмиссия состоит из сцепления 9, соединительного вала 8, коробки передач 7, механизмов поворота 5, главной 12 и конечных 6 передач.
Ходовая часть объединяет все сборочные единицы в одно целое и служит для перемещения трактора по опорной поверхности. В состав ходовой части входят остов (рама), подвеска и движитель, включающий в себя ведущие колеса 4 (звездочки), направляющие колеса 11, поддерживающие ролики и гусеничные цепи 10. Движитель взаимодействует с опорной поверхностью (почвой) и преобразует подведенное трансмиссией вращательное движение в поступательное движение трактора.
Механизмы управления, воздействуя на ходовую часть, изменяют траекторию движения трактора, останавливают и удерживают его неподвижно.
Рабочее оборудование трактора состоит из механизма навески 2 с гидроприводом, прицепного устройства 3, ВОМ и приводного шкива. Навесная система предназначена для крепления навесных машин на трактор и управления их работой. С помощью прицепного устройства буксируют различные прицепные машины и транспортные средства. ВОМ используют для приведения в действие рабочих органов агрегатируемых машин.
Вспомогательное оборудование трактора — это кабина с подрессоренным сиденьем, капот, приборы освещения и сигнализации, системы отопления и вентиляции, компрессор и др.
Устройство колесного трактора
Назначение составных частей колесного трактора то же, что у гусеничного.
Ходовая часть и механизмы управления колесного трактора состоят из остова, переднего моста 2, ведущих 5 и управляемых 1 колес, рулевого управления. Между главной 8 и конечной 6 передачами установлен дифференциал 7.
Устройство автомобиля
Основные части автомобиля — двигатель, шасси и кузов. Принципиальная схема расположения основных частей и механизмов автомобиля мало отличается от схемы их расположения у колесного трактора.
Вспомогательное оборудование автомобилей — это тягово-сцепное устройство, лебедка, системы отопления и вентиляции, компрессор и др.
Шасси автомобиля состоит из трансмиссии, ходовой части и механизмов управления. На шасси устанавливают кузов для размещения пассажиров или груза.
Компоновочная схема легковых переднеприводных автомобилей отличается от классической тем, что двигатель расположен поперек кузова и ведущими являются передние колеса. Это позволяет уменьшить массу автомобиля, эффективнее использовать его пространство, повысить устойчивость и проходимость.
Рисунок. Схема трансмиссии переднеприводного автомобиля: I — двигатель; II — сцепление; III — коробка передач; IV — главная передача и дифференциал; V — правый и левый приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей; VI — ведущие (передние) колеса.
Лекция 1. Введение. Общие устройство автомобиля.
Лекция 1. Введение. Общие устройство автомобиля.
План
1.1. Общие сведения
1.2. Маркировка и техническая характеристика
1.3. Безопасность подвижного состава
1.4. Общее устройство автомобиля
1.1. Общие сведения
Подвижным составом автомобильного транспорта называют автомобили, автомобильные поезда, прицепы и полуприцепы.
Подвижной состав служит для выполнения транспортных и нетранспортных работ: перевозки грузов, пассажиров и специального оборудования для производства различных операций.
Подвижной состав автомобильного транспорта очень разнообразен. Его можно классифицировать по назначению и проходимости (рис. 1.1).
Подвижной состав общего назначения служит для выполнения различных транспортных перевозок, специализированный — только для определенных транспортных перевозок, а специальный — для производства разнообразных нетранспортных работ.
Пассажирский подвижной состав (рис. 1.2) предназначен для перевозки людей. К нему относятся легковые автомобили и автобусы.
Легковые автомобили служат для индивидуальной перевозки пассажиров (от 2 до 8 человек).
Рис. 1.1. Классификация типов подвижного состава автомобильного транспорта по назначению и проходимости.
Легковые автомобили общего назначения имеют закрытые и открытые кузова. Специализированные легковые автомобили предназначены для перевозки пассажиров определенных категорий. К специализированным относятся автомобили скорой помощи, такси и др.
Специальные легковые автомобили служат для выполнения нетранспортных работ. Они выпускаются на базе шасси легковых автомобилей и оборудуются специальными устройствами, аппаратурой и т.п. К специальным относятся лабораторные, исследовательские, милицейские автомобили и др.
Рис. 1.2. Пассажирский подвижной состав: а — легковой автомобиль; б, в — автобусы
Автобусы служат для массовой перевозки пассажиров. Автобусами общего назначения являются городские, пригородные и междугородные автобусы. К специализированным относятся санитарные, туристические и школьные автобусы.
Автобусы имеют кузова вагонного и капотного типов и обычно выполняются на базе агрегатов грузовых автомобилей. Широкое распространение получили микроавтобусы, которые выпускаются на базе легковых автомобилей.
Специальные автобусы выполняются на базе шасси автобусов общего назначения, могут иметь специальные кузова и оборудуются специальными устройствами, приборами, аппаратурой и др. К этим автобусам относятся подвижные технические станции, кинолаборатории, санитарно-ветеринарные автобусы и др.
Грузовой подвижной состав служит для перевозки грузов различных видов. К нему относятся грузовые автомобили, автомобили-тягачи, автопоезда, прицепы и полуприцепы.
Грузовые автомобили (рис. 1.3) могут быть общего назначения, специализированными и специальными.
Грузовые автомобили общего назначения предназначены для перевозки всех видов грузов, кроме жидких (без тары). Они имеют грузовые кузова в. виде бортовых платформ.
Специализированные грузовые автомобили служат для перевозки грузов только определенных видов. Они имеют приспособленные для таких перевозок кузова и оборудуются специальными устройствами и приспособлениями для погрузки и разгрузки. К специализированным относятся1 автомобили-самосвалы, цистерны, фургоны, рефрижераторы, самопогрузчики.
Специальные грузовые автомобили предназначены для выполнения разнообразных нетранспортных работ и операций. Они оборудованы специальными приспособлениями, механизмами, устройствами, изготавливаются на базе шасси грузовых автомобилей и могут иметь специальные кузова. К специальным грузовым автомобилям относятся коммунальные (мусороуборочные, снегоуборочные, поливочные и др.), пожарные, ремонтные мастерские, автокраны, автовышки, автокомпрессоры, автобетономешалки.
Автопоезда позволяют увеличить производительность подвижного состава и снизить себестоимость перевозок. Так, в одинаковых условиях эксплуатации себестоимость перевозок автопоездом на 25… 30 % ниже, а производительность в среднем в 1,5 раза выше, чем у одиночного автомобиля.
Автопоезда состоят из автомобилей-тягачей, прицепов и полуприцепов. Автопоезда подразделяются на прицепные, седельные и роспуски.
Прицепной автопоезд (рис. 1.4, а) состоит из грузового автомобиля и одного или нескольких прицепов. Седельный автопоезд (рис. 1.4, б) состоит из седельного автомобиля-тягача и полуприцепа, передняя часть которого закреплена на тягаче.
Автопоезда-роспуски (рис. 1.4, в) состоят из грузового автомобиля и прицепа-роспуска, оборудованного опорными балками (кониками) для крепления длинномерных грузов (леса, труб, сортового металла и др.).
Прицепной подвижной состав (рис. 1.5) включает в себя прицепы и полуприцепы, которые, как и автомобили, могут быть общего назначения, специализированными и специальными. Кроме того, прицепы могут быть легковыми и грузовыми.
Различие между грузовыми прицепами и полуприцепами состоит в том, что прицепы соединяются с автомобилем-тягачом тягово-сцепным устройством типа крюк—петля или шкворень — петля, а полуприцепы — опорным седельно-сцепным устройством.
Конструкции прицепов и полуприцепов очень разнообразны. Они могут быть одноосными, двухосными и многоосными в зависимости от того, для перевозки каких грузов предназначены.
Кроме того, прицепы и полуприцепы также могут быть как с активным приводом, так и без него. При активном приводе прицепы и полуприцепы имеют ведущие колеса, к которым подводятся мощность и момент от двигателя автомобиля-тягача, а без активного привода — не имеют ведущих колес.
Проходимость подвижного состава (способность двигаться по плохим дорогам и вне дорог) различна в зависимости от его типа и назначения.
В основу подразделения подвижного состава по проходимости положена колесная формула, выражающая цифровым индексом общее количество колес автомобиля и количество ведущих колес.
Автомобили ограниченной проходимости (рис. 1.6, а) предназначены для движения по дорогам с твердым покрытием и сухим грунтовым дорогам. Эти автомобили имеют два моста, один из которых ведущий (передний или задний). Колесная формула автомобилей ограниченной проходимости обозначается индексом 4×2, где первая цифра (4) означает общее число колес, а вторая цифра (2) показывает число ведущих колес. Если ведущие колеса автомобиля двухскатные (сдвоенные), то колесная формула обозначается также индексом 4×2.
Автомобили повышенной проходимости (рис. 1.6, б, в) предназначены главным образом для сельской местности. Их можно эксплуатировать как на грунтовых дорогах, так и на дорогах с твердым покрытием. Эти автомобили способны двигаться даже вне дорог и преодолевать при этом заболоченные, глинистые и заснеженные участки, а также водные преграды и крутые подъемы.
Рис. 1.3. Грузовые автомобили: а — общего назначения; б — специализированный; в — специальный
Рис. 1.4. Автопоезда: а — прицепной; б — седельный; в — роспуск
Рис. 1.5. Прицепной подвижной состав: а — грузовой прицеп; б — легковой прицеп; в — полуприцеп
Рис. 1.6. Грузовые автомобили:
а — ограниченной проходимости; б, в — повышенной проходимости; г, д —
высокой проходимости
Автомобили повышенной проходимости имеют несколько ведущих мостов. Их колесные формулы — 4×4, если у автомобиля два моста и оба ведущие, и 6 х 4, если автомобиль имеет три моста, из которых средний и задний являются ведущими.
Автомобили высокой проходимости (рис. 1.6, г, д) способны преодолевать рвы, ямы и другие подобные препятствия. Это автомобили со всеми ведущими мостами, число которых три и более. Колесные формулы автомобилей высокой проходимости — 6×6 и 8×8.
1.2. Маркировка и техническая характеристика
Все автомобили в зависимости от типа и назначения разделяются на классы, в соответствии с которыми и маркируются.
Каждая модель автомобиля имеет свое обозначение в зависимости от того, является она базовой или модификацией. Базовой называется модель автомобиля, на основе которой выпускаются ее модификации. Это основная модель автомобиля, выпускаемая в большом количестве.
Базовой модели автомобиля присваивается четырехзначный цифровой индекс, в котором первые две цифры означают класс, а две последующие — модель автомобиля. При этом перед цифровым индексом ставится буквенное обозначение завода-изготовителя.
Модификацией называется модель автомобиля, отличающаяся от базовой некоторыми показателями (конструктивными и эксплуатационными), удовлетворяющими определенным требованиям и условиям эксплуатации. Например, модификации могут отличаться от базовой модели применяемым двигателем, кузовом, отделкой салона и др.
Модификации имеют пятизначный цифровой индекс, в котором пятая цифра означает номер модификации базовой модели.
Легковые автомобили разделены на пять классов в зависимости от рабочего объема цилиндров (литража) двигателя:
Маркировка легковых автомобилей производится следующим образом. Например, ВАЗ-2105 и ВАЗ-21053 означают: ВАЗ — Волжский автомобильный завод, цифры 21 — легковой автомобиль малого класса, цифры 05 — модель пятая (базовая), цифра 3 — третья модификация.
Автобусы разделены также на пять классов в зависимости от их
длины:
Автобусы обозначаются следующим образом. Например, ЛиАЗ-5256 означает — Ликинский автобусный завод, автобус большого класса, пятьдесят шестая базовая модель.
Грузовые автомобили разделены на семь классов в зависимости от их полной массы: первый класс (до 1,2 т), второй (свыше 1,2 до 2 т), третий (свыше 2 до 8 т), четвертый (свыше 8 до 14 т), пятый (свыше 14 до 20 т), шестой (свыше 20 до 40 т) и седьмой (свыше 40 т).
У грузовых автомобилей первая цифра индекса означает класс автомобиля по полной массе, вторая цифра индекса показывает тип грузового автомобиля (3 — бортовой, 4 — тягач, 5 — самосвал, 6 — цистерна, 7 — фургон, 9 — специальный). Третья и четвертая цифры — номер модели автомобиля, а пятая цифра — номер модификации.
Например, ЗИЛ-4331. означает — Заводим. И.А.Лихачева, грузовой автомобиль массой 8… 14 т, бортовой, тридцать первая модель.
Прицепы и полуприцепы маркируются четырехзначным цифровым индексом, перед которым ставится буквенное обозначение завода-изготовителя. При этом для различных моделей прицепов (полуприцепов) даются следующие две первые цифры индекса из четырех: легковые — 81(91), грузовые бортовые — 83(93), самосвальные — 85(95), цистерны — 86(96), фургоны — 87(97) и специальные — 89(99).
Две вторые цифры индекса из четырех для прицепов и полуприцепов присваиваются в зависимости от их полной массы, в соответствии с которой прицепы и полуприцепы разделены на пять следующих групп:
Маркировка прицепов и полуприцепов следующая. Например, прицеп-тяжеловоз ЧМЗАП-8390 означает — Челябинский машиностроительный завод автомобильных прицепов, прицеп грузовой, полной массой свыше 24 т.
Техническая характеристика подвижного состава является его визитной карточкой. В ней первыми указаны параметры, описывающие автомобиль в целом, а затем — двигатель, трансмиссию, подвеску, тормозные механизмы, шины и кузов.
В технической характеристике указываются класс автомобиля, число мест (включая водителя), колесная формула, собственная и полная массы, габаритные размеры (длина, ширина, высота), база автомобиля, колея передних и задних колес, наименьший дорожный просвет, наименьший радиус поворота, максимальная скорость, время разгона автомобиля с места, тормозной путь, контрольный расход топлива, тип двигателя, его рабочий объем, максимальная (номинальная) мощность, максимальный крутящий момент, передаточные числа коробки передач, раздаточной коробки и главной передачи, тип передней и задней подвесок, тип передних и задних тормозных механизмов, тип кузова.
1.3. Безопасность подвижного состава
Подвижной состав должен иметь высокую конструктивную безопасность: активную, пассивную и экологическую.
Активная безопасность — свойство автомобилей предотвращать дорожно-транспортные происшествия.
Активную безопасность автомобиля обеспечивают его высокие тягово-скоростные и тормозные свойства, хорошие устойчивость и управляемость, высокая плавность хода, хорошие обзорность и комфортабельность, резко снижающие утомляемость водителя и создающие условия длительной безаварийной работы.
Пассивная безопасность (внутренняя и внешняя) — свойство автомобилей уменьшать тяжесть последствий дорожно-транспортных происшествий. Пассивную безопасность автомобилей обеспечивают высокая прочность пассажирского салона, практически исключающая его деформации при авариях, ремни безопасности, быстронадувные подушки безопасности, травмобезопасное рулевое управление, подголовники, безопасные стекла, безопасное внутреннее оборудование кузова, уменьшающее травмирование водителя и пассажиров, безопасная внешняя форма кузова, уменьшающая травмирование пешеходов.
Экологическая безопасность — свойство автомобилей уменьшать вред, наносимый в процессе эксплуатации пассажирам, водителю и окружающей среде. Экологическая безопасность автомобиля обеспечивается конструкцией отдельных механизмов, систем и элементов, снижающих создаваемый автомобилями шум и уменьшающих токсичность отработавших газов.
1.4. Общее устройство автомобиля
Автомобилем называется колесное безрельсовое транспортное средство, оборудованное двигателем, обеспечивающим его движение.
Автомобиль представляет собой сложную машину, состоящую in деталей, узлов, механизмов, агрегатов и систем.
Деталь — изделие из однородного материала (по наименованию и марке), выполненное без применения сборочных операций. Деталь, с которой начинается сборка узла, механизма или агрегата, называется базовой.
Узел — ряд деталей, соединенных между собой с помощью резьбовых, заклепочных, сварных и других соединений.
Механизм — подвижно связанные между собой детали или узлы, преобразующие движение и скорость.
Агрегат — несколько механизмов, соединенных в одно целое.
Система — совокупность взаимодействующих механизмов, приборов и других устройств, выполняющих при работе определенные функции.
Все механизмы, агрегаты и системы образуют три основные части, из которых состоит автомобиль: двигатель, кузов и шасси (рис. 1.7, 1.8).
Двигатель является источником механической энергии, необходимой для движения автомобиля.
Кузов предназначен для размещения водителя, пассажиров, багажа и защиты их от внешних воздействий (ветер, дождь, грязь и др.)
Шасси представляет собой совокупность механизмов, агрегатов и систем, обеспечивающих движение и управление автомобилем. В состав шасси входят трансмиссия, несущая система, передняя и задняя подвески, колеса, мосты, рулевое управление и тормозные системы.
Трансмиссия при движении автомобиля передает мощность и крутящий момент от двигателя к ведущим колесам.
У автомобиля с задними ведущими колесами трансмиссия состоит из сцепления, коробки передач, карданной передачи, главной передачи, дифференциала и полуосей. Главная передача, дифференциал и полуоси устанавливаются в балке ведущего моста. У автомобиля с передними ведущими колесами карданная передача в трансмиссии между коробкой передач и главной передачей отсутствует. У автомобиля со всеми ведущими колесами в трансмиссию дополнительно входят раздаточная коробка, соединенная карданными передачами с ведущими мостами.
Несущая система предназначена для установки и крепления всех частей, систем и механизмов автомобиля.
У грузовых автомобилей, автобусов, выполненных на базе шасси грузовых автомобилей, легковых автомобилей большого и высшего классов, а также у ряда легковых автомобилей повышенной проходимости несущей системой является рама, и такие автомобили называются рамными.
Легковые автомобили особо малого, малого и среднего классов, а также автобусы рамы не имеют. Функции несущей системы у этих автомобилей выполняет кузов, который называется несущим. Сами же автомобили называются безрамными.
Подвеска обеспечивает упругую связь колес с несущей системой и плавность хода автомобиля при движении, т.е. защиту водителя, пассажиров, грузов от воздействия неровностей дороги в:. виде толчков и ударов, воспринимаемых колесами.
Большинство легковых автомобилей имеют переднюю независимую подвеску колес и заднюю зависимую. У грузовых автомобилей и автобусов передняя и задняя подвески колес зависимые.
Колеса связывают автомобиль с дорогой, обеспечивают его движение и поворот.
Колеса называются ведущими, если к ним от двигателя подводятся мощность и крутящий момент. Управляемыми называются колеса, обеспечивающие поворот автомобиля и к которым мощность и крутящий момент не подводятся. Колеса называются комбинированными, когда они являются ведущими и управляемыми одновременно. У большинства автомобилей ведущие колеса задние, а управляемые — передние.
Мосты поддерживают несущую систему автомобиля.
На автомобилях применяются ведущие, управляемые и комбинированные мосты, на которых установлены соответственно ведущие, управляемые и комбинированные колеса. Ведущими у автомобилей являются задние мосты, а управляемыми и комбинированными — передние.
Рулевое управление обеспечивает изменение направления движения и поворот автомобиля.
На автомобилях применяются рулевые управления без усилителей и с усилителями: гидравлическими и реже пневматическими. Усилители рулевого управления облегчают работу водителя и повышают безопасность движения, т.е. движение автомобиля осуществляется с наименьшей вероятностью дорожно-транспортных происшествий и аварий.
На автомобилях рулевое управление может быть левым или правым в зависимости от принятого в той или иной стране направления движения транспорта. При этом рулевое колесо, установленное с левой или с правой стороны в кузове или кабине автомобиля, обеспечивает лучшую видимость при разъезде с транспортом, движущимся навстречу, что также повышает безопасность движения.
Тормозные системы уменьшают скорость движения автомобиля, останавливают и удерживают его на месте, обеспечивая безопасность при движении и на остановках.
Автомобили оборудуются несколькими тормозными системами, совокупность которых называется тормозным управлением автомобиля.
Рабочая тормозная система используется для служебного и экстренного (аварийного) торможения, действует на все колеса автомобиля и приводится в действие от тормозной педали ногой водителя.
Стояночная тормозная система удерживает на месте неподвижный автомобиль, действует только на задние колеса или на вал трансмиссии. Приводится в действие от рычага рукой водителя.
Запасная тормозная система (резервная) останавливает автомобиль при выходе из строя рабочей тормозной системы. При отсутствии на автомобиле отдельной запасной тормозной системы ее функции может выполнять исправная часть рабочей тормозной системы (первичный или вторичный контур) или стояночная тормозная система.
Вспомогательная тормозная система (тормоз-замедлитель) действует на вал трансмиссии и выполняется независимой от других тормозных систем.
Рабочей, стояночной и запасной тормозными системами оборудуются все автомобили, а вспомогательной тормозной системой только грузовые автомобили большой грузоподъемности полной массой свыше 12 т и автобусы полной массой более 5 т.
Прицепы, работающие в составе автопоездов, оборудуются прицепной тормозной системой, снижающей скорость движения, останавливающей и удерживающей их на месте, а также автоматически останавливающей прицепы при их отрыве от автомобиля-тягача.
Контрольные вопросы
Каково назначение подвижного состава?
Что вы узнали про автопоезда, их типы.
Назовите типы подвижного состава по проходимости.
По каким параметрам и на какие классы подразделяются легковые, грузовые автомобили и автобусы?
Какой безопасностью должен обладать подвижной состав?