Устройство автомобиля

Несмотря на множество разновидностей и марок, все автомобили устроены одинаково. Основными элементами любого автомобиля являются:

1. Двигатель. Это устройство преобразует тепловую энергию в механическую, которая используется для передачи крутящего момента на колеса. Другими словами, именно он приводит автомобиль в движение.

Трансмиссия

Этот узел автомобиля создает крутящий момент, обусловленный энергией двигателя. В ее состав входят: коробка передач, сцепление, карданный вал и ведущий мост.

Ходовая часть

Также известная как «ходовка», она придает автомобилю движение. Она включает в себя переднюю и заднюю подвески, колеса и ведущие мосты.

Системы управления и торможения

Строго говоря, это устройства, контролирующие направление движения автомобиля и приводящие его к остановке.

Электрооборудование

К нему относятся аккумуляторная батарея, электропроводка и генератор, выполняющие функции источника и потребителя энергии. Все эти элементы крепятся к каркасу автомобиля, который состоит из основания, передней и задней балок (обеспечивающих прочность и устойчивость), моторного отсека, крыши и подвижных частей (двери, капот, крышка багажника, бампер, крылья).

Основной обзор конструкции автомобиля

Конструкция автомобиля состоит из множества частей, и ниже приводится краткое описание основных компонентов. Кузов служит средством объединения всех этих компонентов. Аккумулятор отвечает за питание двигателя, который, в свою очередь, создает искру, воспламеняющую топливо в камере сгорания. В результате детонации поршни приходят в движение, а двигатель с помощью трансмиссии передает энергию на колеса. Водитель может управлять скоростью и движением автомобиля, нажимая на педаль тормоза или газа. Автомобили с механической коробкой передач, как правило, имеют также педаль сцепления. Генератор отвечает за питание ламп, датчиков и бортового компьютера.

Вождение с легкостью

Водитель, уютно устроившись в салоне, не обращает внимания на сложную конструкцию под капотом. Все, что от него требуется,— это повернуть ключ зажигания, переключить передачу, нажать на педали, повернуть руль и, возможно, проверить уровень топлива. Замечательная мечта, не правда ли?

Тем не менее, если водитель хочет получить элементарное представление о работе автомобиля, ему необходимо знать и другие детали.

Элемент схемы и устройства

Двигатель (или мотор) является ключевым элементом конструкции и функционирования автомобиля. Они могут быть внутреннего сгорания (бензиновые или газовые) или электрические. Двигатели внутреннего сгорания можно разделить на множество подвидов, но для краткости мы не будем вдаваться в подробности.

Тормозная система

Тормозная система также играет важную роль в управлении автомобилем. Существует два типа тормозных систем: стояночная (служит для удержания автомобиля на неровной поверхности) и рабочая (используется для временной или полной остановки, а также для снижения скорости автомобиля).

Трансмиссия

Общеизвестно, что существует два типа трансмиссии: механическая и автоматическая. Кроме того, существует роботизированная коробка, хотя она не получила широкого распространения. Управлять «автоматом» гораздо проще, так как он сам регулирует скорость и нагрузку на автомобиль, поэтому нет необходимости в педали сцепления. С другой стороны, на механике водителю приходится вручную переключать скорости и самостоятельно контролировать нагрузку с помощью педали сцепления.

Что такое сцепление?

Задумывались ли вы когда-нибудь над тем, почему, когда мы заводим автомобиль, он не сразу переключается? Почему он останавливается с включенным двигателем, пока мы не переключим передачу и не нажмем на педаль газа (сцепление и тормоз, затем газ при механической коробке передач)? Давайте попробуем разобраться:

1. Силовой агрегат (двигатель) автомобиля имеет маховик и коленчатый вал. На самом деле внутри находится сложная система шестеренок, валов и зубьев, однако, чтобы разобраться в тонкостях этой конструкции, необходимо обладать основами специальных знаний. Поэтому мы постараемся объяснить все проще.

Запуск автомобиля с коробкой передач со сцеплением

Присоединение коробки передач сцепления к двигателю со стороны маховика — первый шаг. Для запуска автомобиля необходимо перевести его в «нейтральную» передачу, которая отключает зубья коленчатого вала. Другими словами, вал коробки передач вращается самостоятельно, не передавая крутящий момент на колеса. Для начала движения необходимо выжать сцепление, чтобы маховик плавно соединился с коробкой передач. Затем выбирается первая скорость и педалью газа инициируется движение всего механизма. Если автомобиль оснащен автоматической коробкой передач, то все это происходит автоматически, без участия водителя.

Enjoying Your Ride

Разбирая узлы и агрегаты современного автомобиля и объясняя их в доступной форме, мы пришли к выводу, что управление современным автомобилем с автоматической коробкой передач доставляет удовольствие — при условии должного внимания и ухода за ним, а также своевременного устранения любых неисправностей.

Электрические элементы и поддержка водителя

Многие компоненты автомобиля работают от электричества. Это сложная система, но она значительно упрощает управление автомобилем и делает поездку в нем максимально приятной. Именно электричество запускает двигатель и поддерживает его в рабочем состоянии. Блок управления, аккумулятор, генератор, распределитель, свечи зажигания — все это отдельные элементы автомобиля, необходимые для его штатной эксплуатации.

Автомобильная электрика

Второстепенными компонентами электрической системы автомобиля являются источники освещения, такие как фары, габаритные огни, указатели поворота, освещение салона и др. Сюда же относятся звуковые сигналы, различные датчики и регуляторы. В состав электрооборудования могут входить также системы, повышающие управляемость и устойчивость автомобиля на дороге.

Тормозная система

Тормозные системы

Движение автомобиля может быть остановлено или замедлено с помощью различных тормозных систем. Эти системы могут быть активированы в экстренных случаях или когда необходимо предотвратить резкий спуск автомобиля с горы. Тормозные системы включают в себя множество элементов, таких как ручные, запасные, дополнительные и антиблокировочные тормоза, а их совместное использование называется управлением тормозами.

Главная тормозная система

Основная задача главной тормозной системы — контролировать скорость автомобиля и при необходимости останавливать его. Она состоит из привода и исполнительных механизмов (барабанных, дисковых). На современных легковых автомобилях чаще всего используется гидравлический привод, но также применяются электрические, пневматические или комбинированные системы. В некоторых случаях для повышения давления жидкости и, соответственно, эффективности торможения используются вакуумный усилитель и регулятор.

Аварийная остановка

В случае выхода из строя или отказа основных тормозов (потеря давления в одном из контуров и падение уровня жидкости до критической отметки) активируется вторичная тормозная система. Она может использоваться как самостоятельная система или вместе с ручным тормозом. Ручной или стояночный тормоз с механическим приводом предназначен для:

1. Удержания автомобиля при движении под уклон;

2. Экстренного торможения в аварийных ситуациях.

Уменьшение скорости автомобиля с помощью педали

Эффективность замедления автомобиля со скорости 80 км/ч при усилии на педали до 50 кг определяется основной системой и подсистемами.

Основной тормоз.

Главный тормоз должен иметь замедление не менее 5,8 м/с2.

Аварийный и ручной

Для аварийного и ручного тормозов требуется замедление 2,75 м/с2.

Принцип работы

Процесс работы прост. Усилие от педали передается на колесные механизмы, которые, прижимаясь к дискам колодок, тормозят их вращение и, как следствие, останавливают автомобиль.

Ходовая часть автомобиля

Шасси автомобиля состоит из нескольких компонентов, которые преобразуют мощность двигателя в движение, управляя движением автомобиля: трансмиссии, механизмов управления и собственно шасси.

Сцепление

Сцепление служит для передачи усилия двигателя на коробку передач, а также для плавного соединения или разъединения двигателя с деталями трансмиссии. Сцепление включается с помощью троса, идущего от педали сцепления. Оно служит для защиты двигателя и трансмиссии от чрезмерных нагрузок и повреждений при резком переключении передач или торможении.

Рулевое управление и торможение

Современные автомобили оснащены рулевым колесом и тормозами (дисковыми и барабанными) для управления направлением движения и скоростью. Руль используется для изменения направления движения, а тормоза предназначены для регулирования скорости, остановки и поддержания автомобиля в неподвижном состоянии.

Автомобили: Постоянное развитие и совершенствование

Автомобильная промышленность находится в состоянии постоянного развития и совершенствования. Соответственно, детали и узлы автомобилей постоянно меняются, но основные узлы и агрегаты остаются неизменными:

1. Двигатель внутреннего сгорания;

2. Трансмиссия;

3. Кузов;

4. Интерьер с его различными функциями и характеристиками.

Двигатели подразделяются на различные категории в зависимости от вида топлива, используемого в процессе работы. К ним относятся дизельные, бензиновые, газовые и смесевые двигатели. Все двигатели, как правило, имеют схожую конструкцию, в которую входят следующие компоненты:

Компоненты двигателя

1. Блок цилиндров: Это сердцевина двигателя.

2. Головка блока цилиндров: в этой части расположены распределительный вал и клапаны.

3. Кривошипно-шатунный механизм: Коленчатый вал, поршни и шатун образуют эту систему.

4. Система охлаждения: Водяной насос, радиатор, вентилятор, датчик температуры, расширительный бачок, термостат и трубопроводы образуют систему охлаждения.

5. Система смазки: Масляный насос, заборник, фильтрующий элемент, датчик аварийного давления и датчик уровня масла являются частью системы смазки.

Электрическая система, связанная с двигателем

Система питания определенным образом связана с двигателем и состоит из топливного насоса, топливных форсунок или карбюратора, дроссельного узла. Кроме того, в систему входит электронное управление, содержащее блок управления двигателем и набор датчиков, отвечающих за работу двигателя внутреннего сгорания.

Принцип работы

Принцип работы заключается в преобразовании тепловой энергии в механическую. Топливно-воздушная смесь проходит через впускной клапан в камеру сгорания, в результате чего поршень входит в цилиндр. После этого смесь уплотняется под действием движения поршня вверх при закрытых клапанах.

Сжатое зажигание

В точке повышенного сжатия срабатывает искра, которая приводит в действие смесь, толкающую поршень вниз. После этого открывается выпускной клапан, и отработавшие газы поступают в выпускной коллектор.

Дизельные двигатели

Работа дизельного двигателя несколько отличается, поскольку воспламенение происходит в результате экстремального сжатия без искры.

Гибридные и электрические

В последнее время все большую популярность приобретают гибридные двигатели и электродвигатели. В гибридном варианте для вращения генератора используется двигатель внутреннего сгорания, а колеса приводятся в движение электромотором. Основное отличие — перезаряжаемые аккумуляторы. Электромобили приводятся в движение электродвигателями, а энергия поступает от аккумуляторов.

Автомобильные трансмиссии

В зависимости от типа привода трансмиссии автомобилей имеют различную конфигурацию. У автомобилей с передним приводом трансмиссия состоит из коробки передач и равноскоростных угловых шарниров. Среди разновидностей коробок передач можно выделить следующие:

1. Автоматическая;

2. Вариатор;

3. Механический;

4. Робот. В случае заднеприводных автомобилей трансмиссия дополнительно содержит карданный вал и задний мост или коробку передач. Для передачи крутящего момента в мосту применяются полуоси, а в редукторных вариантах равные угловые скорости достигаются за счет шарниров.