Общее устройство автомобиля

Общее устройство автомобиля

Общее устройство

1 — двигатель;

2 — сцепление;

3 — коробка передач;

4 — карданная передача;

5 — детали задней подвески;

6 — топливный бак

7 — глушитель;

8 — амортизаторы;

9 — задний мост;

10 — главная передача и дифференциал;

11 — опора карданной передачи;

12 — рулевое управление;

13 —.детали передней подвески;

14 — колесо

Двигатель

Двигатель представляет собой агрегат, преобразующий тепловую энергию, получаемую при сгорании топлива, в механическую работу. Двигатели внутреннего сгорания, используемые на легковых автомобилях, состоят из двух механизмов: кривошипно-шатунного и газораспределительного, а также следующих пяти систем:

• - системы питания;
• - системы зажигания;
• - системы охлаждения;
• - системы смазки;
• - системы выпуска отработавших газов.

• Карбюраторные  являются самыми распространенными в мировом легковом автомобилестроении. Они работают на жидком топливе (бензине) с принудительным зажиганием от свечей.
• Дизели  - двигатели, работающие на соляре (дизельном топливе). В отличие от бензиновых двигателей в них применяется воспламенение от сжатия (в дизелях отсутствуют свечи зажигания). Смесеобразование (смешивание соляра с воздухом) в дизельных двигателях происходит непосредственно внутри цилиндров. Это двигатели с внутренним смесеобразованием. На рис. 2.2 показана схема рабочего цикла с внутренним смесеобразованием.
• Газовые – это двигатели, которые на пропанобутановом газе с принудительным зажиганием. Перед подачей в цилиндр двигателя газ смешивается с воздухом в карбюраторе. По принципу работы практически не отличаются от карбюраторных.

• Цилиндр  необходимо заправить топливной смесью бензина с воздухом, приготовленной карбюратором или инжектором, сжать ее поршнем и поджечь, а она, сгорая и расширяясь, заставит поршень двигаться вниз. Так тепловая энергия топлива превратится в механическую.

Теперь необходимо преобразовать перемещение поршня во вращение вала. Для этого использовали следующее механическое приспособление: поршень с помощью пальца и шатуна шарнирно соединили с кривошипом коленчатого вала, который вращается на подшипниках, установленных в картере двигателя. В результате перемещение поршня в цилиндре сверху вниз и обратно легко преобразуется во вращение вала. 

• Верхней мертвой точкой , сокращенно ВМТ, называют самое верхнее положение поршня в цилиндре (т.е. то место, где поршень перестает двигаться вверх и начинает движение вниз).

Самое нижнее положение поршня в цилиндре (т.е. то место, где поршень перестает двигаться вниз и начинает движение вверх) называют  нижней мертвой точкой , сокращенно НМТ.

• Расстояние между крайними положениями поршня (от ВМТ до НМТ) называется  ходом поршня  
• При перемещении поршня сверху вниз (от ВМТ до НМТ) объем над ним изменяется от минимального до максимального.
• Минимальный объем в цилиндре над поршнем при его положении в ВМТ называется  камерой сгорания
• Объем, освобождаемый в цилиндре поршнем при его перемещении от ВМТ до НМТ, называют  рабочим объемом цилиндра - Vp  .
• Рабочий объем всех цилиндров двигателя, выраженный в литрах, называется  литражом двигателя.
• Полным объемом цилиндра  называется сумма его рабочего объема и объема камеры сгорания. Этот объем заключен над поршнем при его положении в НМТ.

Сцепление и принцип работы

•   Сцепление  — механизм, работа которого основана на действии силы трения скольжения(фрикционная муфта); предназначен для передачи крутящего момента.
• Коробка передач служит для изменения крутящего момента (скорости), направления движения и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции. Коробка передач управляется водителем с помощью рычага переключения. При работающем двигателе для включения или переключения передачи нужно выжимать педаль сцепления (выключать сцепление). Карданная передача позволяет передавать крутящий момент от коробки передач на задний мост (главную передачу) в условиях, когда он изменяет свое положение при движении автомобиля по неровностям дороги.

Классификация

• По способу управления — сцепления с механическим, гидравлическим, электрическим или комбинированным приводом (например, гидромеханическим).
• По виду трения — сухие (фрикционные накладки работают в воздушной среде) и мокрые (работающие в масляной ванне).
• По режиму включения — постоянно замкнутые и непостоянно замкнутые.
• По числу ведомых дисков — одно-, двух- и многодисковые.
• По типу и расположению нажимных пружин — с расположением нескольких цилиндрических пружин по периферии нажимного диска и с центральной диафрагменной пружиной.
• По числу потоков передач крутящего момента — одно и двухпоточные (например, 1: двигатель → КПП и 2: двигатель → вал отбора мощности).

Трансмиссия

• Основное предназначение это передача крутящего момента с вала двигателя на колеса машины. Трансмиссия состоит из следующих узлов:
• сцепление;
• коробка переключения передач (КПП);
• ведущий мост (мосты);
• шарниры равных угловых скоростей или карданная передача.
•  
• Сцепление автомобиля предназначено для соединения вала двигателя с валом коробки передач и призвано обеспечить плавную передачу крутящего момента. Коробка переключения передач необходима для изменения передаточного числа и снижения нагрузки на двигатель автомобиля. Ведущий мост монтируется в корпусе коробки передач (передний привод) или служит задней балкой (задний привод). Карданная передача или ШРУСы соединяют КПП с ведущим мостом или непосредственно с колесами машины.

Коробка передач

• КПП транспортных средств предназначена для изменения частоты и крутящего момента на ведущих колесах в более широких пределах, чем это может обеспечить двигатель транспортного средства. Как правило, это относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), которые имеют недостаточную приспособляемость.

Рис 1 – автомат., рис 2 – не ав.томат

Карданная передача

•   (разговорное — «крестовина») — механизм, передающий крутящий момент между валами, пересекающимися в центре карданной передачи и имеющими возможность взаимного углового перемещения.
• В автомобиле карданный вал служит для передачи крутящего момента от коробки передач (раздаточной коробки) к ведущим мостам в случае классической или полноприводной компоновки. Также используется в травмобезопасной рулевой колонке для соединения рулевого вала и рулевого исполнительного механизма (рулевого редуктора или рулевой рейки)

Задний мост

… агрегат колёсной или гусеничной машины, соединяющий между собой задние колёса одной оси. У колёсной машины — служит опорой её задней части. Посредством подвески мост крепится к раме машины или к её несущему кузову.

Классификация

У колёсной машины, в зависимости от компоновки, задний мост может быть ведущим и/или управляемым:

• У автомобилей классической компоновки задний мост является ведущим.
• У переднеприводных машин задний мост обычно не является ни ведущим, ни управляемым.
• У разного рода специальных машин (сельскохозяйственных, коммунальных, многоосных и др.) задний мост может быть как управляемым, так и ведущим.

Электрооборудование

• Электрооборудование автомобиля включает в себя следующие основные узлы:
• аккумуляторная батарея (АКБ);
• генератор переменного тока;
• электропроводка;
• система управления двигателем;
• потребители электроэнергии.
•  
• Аккумуляторная батарея является постоянным возобновляемым источником энергии и предназначена для запуска двигателя. В случае если двигатель не запущен, АКБ питает электроэнергией все потребители автомобиля. Генератор служит для поддержания в борт-сети постоянного напряжения и подзарядки АКБ. Электропроводка представляет собой множество проводов, которые образуют бортовую сеть автомобиля, соединяющую между собой все источники и потребители электроэнергии. Система управления двигателем состоит из электронного блока управления (ЭБУ) и всевозможных датчиков. Потребителями являются фары, задние фонари, система зажигания и пуска двигателя, стеклоочистители, электростеклоподъемники и прочее.

Задняя подвеска

1.балка заднего моста

2. рессора;

3. резинометаллический шарнир;

4. стремянка крепления рессоры;

5. серьга;

6. накладка;

7. амортизатор;

8. стабилизатор поперечной устойчивости;

9. гайка стабилизатора поперечной устойчивости

Подвеска автомобилей с приводом на передние колеса в основном полунезависимая на задних колесах на эластичной «П» – образной балке. Для улучшения управляемости автомобилей и повышения комфортабельности часто применяется независимая задняя на стойках с продольными и поперечными рычагами.

• Независимая подвеска
• Такая конструкция имеет следующие преимущества:
• Относительная простота конструкции; Небольшая масса и стоимость; Улучшенные характеристики развала и схождения колес при работе.
• Наряду с достоинствами, у такой схемы имеются недостатки:
• Ограниченные пределы начальной установки развала колес; Повышенный шум при обработке дорожных неровностей из-за расположения опор стоек непосредственно в кузове .

Многорычажная задняя подвеска

• Для улучшения управляемости автомобилей и повышения комфортабельности часто применяется независимая задняя на стойках с продольными и поперечными рычагами. Независимая подвеска
• Такая конструкция имеет следующие преимущества:
• Относительная простота конструкции; Небольшая масса и стоимость; Улучшенные характеристики развала и схождения колес при работе.
• Наряду с достоинствами, у такой схемы имеются недостатки:
• Ограниченные пределы начальной установки развала колес; Повышенный шум при обработке дорожных неровностей из-за расположения опор стоек непосредственно в кузове.

Топливный бак

• Топливный бак - важный конструктивный элемент топливной системы. Он предназначен для безопасного хранения определенного количества топлива (бензин, дизельное топливо, газ и др.), предотвращения его утечек и ограничения выбросов в результате испарения.
• Для эффективной работы топливного бака в нем должно постоянно поддерживаться атмосферное давление. Данную задачу решает система вентиляции топливного бака , которая:
• нейтрализует разряжение, возникающее при потреблении топлива из бака;
• способствует вытеснению избытка воздуха, возникающего при заправке топливного бака;
• противодействует повышению давления в связи с нагревом топлива.

Глушитель

Любой стандартный глушитель состоит из коллектора, нейтрализатора, переднего и заднего глушителя.

• Коллектор подключен непосредственно к двигателю и выполняет отвод отработанных газов в глушитель. Он подвергается воздействию высоких температур (до 1000̊С). Поэтому изготавливается он из высокопрочного металла: чугуна или высококачественной стали. Коллектор также подвергается сильным вибрациям и должен быть надежно закреплен.
• В нейтрализаторе происходит догорание топливной смеси, не сгоревшей в двигателе, а также удержание вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах. Для удержания вредных веществ в нейтрализаторе установлены специальные соты с напылением из платины и палладия. В некоторых марках автомобилей нейтрализатор устанавливается в коллекторе.
• В переднем глушителе происходит снижение резонанса отработанных газов. Для этого он оборудован специальной системой решеток и отверстий. Они позволяют уменьшить скорость потока выхлопных газов, снизить их температуру и вибрацию.
• Задний глушитель. Он предназначается для максимального уменьшения производимого автомобилем шума. Он состоит из большого количества воздуховодов, системы перегородок и специального жаропрочного наполнителя. Это позволяет добиться снижения шума, а также температуры и скорости воздушного потока отработанного топлива.

Амортизатор

• (от фр.  amortisseur ) — устройство для гашения колебаний ( демпфирования ) и поглощения толчков и ударов подвижных элементов (подвески, колёс), а также корпуса самого транспортного средства, посредством превращения механической энергии движения (колебаний) в тепловую.
• Амортизаторы применяются совместно с упругими элементами пружинами или рессорами, торсионами, подушками и т. п. для гашения свободных колебаний больших масс и предотвращения высоких относительных скоростей меньших масс, связанных упругими элементами.
• Не следует путать внешне похожие гидравлический трубный амортизатор и газовую пружину. Последние также часто встречаются в автотехнике и быту, но имеют другое назначение (а именно — создание толкающего усилия на штоке). Справедливости ради надо отметить, что чистых гидравлических амортизаторов почти не встречается, они всегда немного подпружинены избыточным давлением газа в бустере. Чистые газовые пружины (без дополнительного сопротивления движению), наоборот, встречаются довольно часто.