Из чего состоит автомобиль: основные части, узлы и агрегаты

Первый в мире автомобиль с бензиновым мотором был запатентован еще в далеком 1885 году гениальным немецким инженером Карлом Бенцом. Поразительно, но и в наши дни машина состоит из тех же основных частей, что и сто лет назад – это кузов, шасси и двигатель. Давайте подробнее рассмотрим из чего состоит автомобиль и его основные части.

В одной небольшой статье сложно, конечно, описать подробное устройство автомобиля, поэтому мы рассмотрим лишь основы, которые должен знать каждый автолюбитель.

В конце этого учебного материала вы найдете небольшой видео-урок об устройстве автомобиля с описанием основных частей, из которых он состоит, и их функций.

Также стоит отметить, что незнание общего устройства автомобиля и принципа работы его основных узлов и агрегатов, ведет к повышенным расходам на ремонт машины и её техническое обслуживание.

Общее устройство автомобиля

Основными составными частями в конструкции автомобиля, как мы уже писали выше, являются:

Все они состоят из множества отдельных элементов, деталей, узлов и агрегатов.

Двигатель – это сердце автомобиля. Он является источником механической энергии и приводит наше авто в движение. Наибольшее распространение в автомобилестроении получили двигатели внутреннего сгорания и дизельные моторы. Однако в последние годы все большую популярность завоевывают автомобили, оснащенные электрическими и гибридными двигателями.

Кузов автомобиля может иметь рамную и безрамную конструкцию. Как правило, в современных легковых автомобилях рама отсутствует, а все узлы и агрегаты крепятся непосредственно к кузову. Именно поэтому такой кузов называют несущим – данное конструкторское решение устройства автомобиля позволяет максимально снизить его массу. Советуем также ознакомиться с классификацией автомобилей по типу кузова.

Шасси автомобиля заслуживает отдельного внимания. Оно представляет собой множество механизмов, в задачи которых входит передача крутящего момента от силового агрегата (двигателя) к ведущим колесам, передвижение автомобиля и управление им. Эти группы механизмов называются трансмиссия, ходовая часть и механизм управления автомобилем.

• Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, тем самым, позволяя изменять крутящий момент по величине и направлению. Трансмиссия двухосного автомобиля с передним расположением двигателя и приводом на задние колеса обычно состоит из таких механизмов: сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача, дифференциал и полуоси.
• Ходовая часть автомобиля состоит из рамы или несущего кузова, переднего и заднего мостов, подвески (рессоры и амортизаторы), колес и шин. Подробнее о видах и типах подвесок автомобилей.
• Механизм управления автомобилем состоит из рулевого управления и тормозной системы (с барабанными и дисковыми тормозами). Он позволяет изменять направление и скорость движения автомобиля, останавливать его и удерживать на месте.

Кроме вышеперечисленных узлов, агрегатов и механизмов абсолютно все автомобили оснащены электрооборудованием, состоящим из источников и потребителей электрического тока.

Электрооборудование автомобиля запускает и дает возможность работать двигателю, освещает и обогревает салон машины, позволяет без проблем передвигаться в темное время суток и в непогоду, поддерживает противоугонную систему, заботиться о нашей с вами безопасности на дороге, превращает автомобиль в концертный зал или даже в кинотеатр, и выполняет множество других полезных и очень важных функций.

Видео-урок: из чего состоит автомобиль

§ 1.5 Механическая часть и ее классификация

Система управления роботом играет огромную роль. Но не менее важна и механическая конструкция машины. Ведь именно от нее зависят очень многие характеристики: грузоподъемность, производительность, скорость перемещения, ресурс, точность и повторяемость действий, проходимость и т.д.

Существуют различные взгляды на то, как именно классифицировать роботов. Разделять их на группы в части механики можно по самым разным признакам: по назначению, по подвижности, по грузоподъемности, по виду приводов.

Учебный курс «Эвольвектор» по изучению робототехники предназначен для школьников и основан на выполнении реальных практических проектов. Поэтому будем классифицировать только те механические конструкции роботов, модели которых можно относительно легко создать в домашних условиях или в пределах образовательного учреждения (например, школы). В этом случае наиболее подходящим будет разделение на классы по принципу действия роботов и по взаимодействию с окружающими предметами. Схема с вариантом такой классификации представлена на рис. 1.5.1.

Рис. 1.5.1 Классификация роботов по типу механической части

Для лучшего понимания отличий между приведенными на схеме типами механических частей роботов ниже приведены короткие комментарии по каждому их виду.

1. Мобильные. Это роботы, принцип действия которых неразрывно связан с перемещением в пространстве, то есть с движением. Перемещаться и двигаться они могут в разных физических средах. Возможно создание робототехнических машин для перемещения по земле или любой твердой поверхности. А могут создаваться и роботы для полетов в воздушном пространстве или плавающие в водной среде.

1.1. Наземные. Такой вид роботов является самым популярным. Это логично, так как на суше больше всего работы, которую надо выполнять. И она очень разнообразна. А значит и машины, которые ее исполняют, имеют большое количество разновидностей. Они могут ездить с помощью колес, катиться на гусеницах, шагать как животные или люди, либо даже ползать как змеи (Рис. 1.5.2)

У каждого из перечисленных видов конструкций есть свои достоинства и недостатки. Поэтому разработчиками используются все виды в зависимости от того, какую задачу выполняет робот. Для одной работы может лучше подходить колесная машина, для другой — гусеничная, а где-то наиболее эффективна шагающая.

А	Б	В	Г
Рис. 1.5.2 Разновидности наземных роботов. А — колесные, Б — гусеничные, В — ползающие, Г —шагающие.

1.2. Воздушные. К данной категории относятся все летающие роботы. Летать они могут по-разному: как самолет (рис. 1.5.3 А) или как вертолет (рис. 1.5.3 Б). Роботы вертолетного типа называют коптерами (copter в переводе с англ. — вертолет). Они имеют 4 или более винта, могут взлетать и садиться вертикально. Эта способность делает их применение очень удобным, поскольку не требуется большая площадка для взлета или посадки. Поэтому они наиболее популярны.

А	Б
Рис. 1.5.3. Воздушные роботы. А — самолетного типа, Б -вертолетного.

1.3. Водные. Очевидно, что имеются в виду роботы, которые предназначены для плавания по воде или под водой. Первые представляют корабли или лодки с автоматическим управлением (рис. 1.5.4 А), а вторые относятся к классу подводных лодок или батискафов (рис. 1.5.4 Б). Данные машины являются очень специализированными и достаточно редкими по сравнению с наземными и даже с воздушными роботами, т. к. решают узкий круг задач.

А	Б
Рис. 1.5.4 Примеры роботов, работающих в водной стихии. А — надводный патрульный беспилотный катер, Б — подводный дистанционно управляемый аппарат.

2. Манипуляционные. Можно сказать, что это старейший тип конструкций в робототехнике. По сути, робототехника начиналась именно с манипуляторов. Они впервые стали использоваться в промышленности еще в 60-х годах прошлого века. И они существенно отличаются по принципу действия и конструкции от мобильных роботов. Манипуляционные роботы предназначены для изменения пространственного положения каких-либо предметов, которыми могут быть инструменты, детали или узлы других машин. Они стационарны, то есть установлены на одном месте. Манипуляции с предметами выполняют относительно места своего закрепления. Манипуляционные роботы появились и получили широкое распространение именно на промышленных производствах, поскольку там проще всего создать условия для безопасной и эффективной работы такого робота. В результате за ними закрепилось название «промышленный робот». На рис. 1.5.5 показаны основные виды манипуляционных роботов, которые определяются системами координат, которые используются для управления положением манипулятора.

А	Б
В	Г
Рис. 1.5.5 Примеры конструкций роботов-манипуляторов, работающих в разных системах координат. А — в прямоугольной системе координат, Б — в цилиндрической, В — в сферической, Г — в угловой.

3. Мобильно-манипуляционные. Эти роботы являются комбинацией манипуляционных и мобильных машин. Проще говоря, это мобильные роботы, на которые установлен один или несколько манипуляторов, способных производить захват предметов и изменять их положение в пространстве. Классическим вариантом такого робота является колесная или гусеничная тележка со смонтированным на ней угловым манипулятором. Его пример уже приводился на рис. 1.4.4. Равно как и показывался пример андроидного робота (рис. 1.1.4, 1.4.7). Человекоподобные машины отличаются тем, что у них всегда есть два манипулятора, конструкция которых очень похожа на строение руки человека.

Итак, рассмотрены классы и виды роботов по типам системы управления и механических частей. По сути, коротко охвачены почти все разновидности робототехнических машин, которые могут использоваться для большинства видов работ в быту и в разных отраслях промышленности.

Если обобщить приведенные на страницах книги иллюстрации, то очевидно, что промышленно и серийно производимые настоящие роботы технологически очень сложны в изготовлении. Создавать их самостоятельно в домашних условиях или в рамках школьных занятий именно в показанном на фотографиях виде невозможно. Это удел состоявшихся инженеров, работающих на серьезных промышленных предприятиях и в больших компаниях.

Однако, цель данного учебного курса заключается в формировании у школьников начальных инженерных навыков по разработке робототехнических конструкций. Для этого вовсе нет нужды в конструировании промышленных образцов. Достаточно научиться создавать модели роботов, которые работают по таким же принципам, что и настоящие промышленные роботы. Как с точки зрения механики, так и в плане системы управления. Тем самым без труда можно освоить методики разработки и создания различных типов роботов, в том числе таких же, как в промышленности. Очень скоро в этом можно будет убедиться.

Написать отзыв

Ваш отзыв: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.

Как устроен автомобиль, основные части и механизмы

Из чего состоит автомобиль: основные части, узлы и агрегаты

— системы управления двигателем и электрооборудование.

Таблица с краткими характеристиками каждой из основных частей современного автомобиля предложена ниже.

Часть автомобиля	Описание
Кузов автомобиля	Кузов автомобиля является несущей конструкцией. У всех современных автомобилей кузов является несущей конструкцией, к которой уже крепятся другие основные части. В Старых автомобилях и грузовых автомобилях несущей конструкцией выступала рама. К ней крепятся подвеска, кузов и другие основные узлы и агрегаты автомобиля. На несущий кузов легковые автомобили перешли из-за стремления автопроизводителей снизить снаряженную массу машин.
Ходовая часть	За последние десятилетия подвеска легковых автомобилей значительно изменилась, появились их новые типы. Развитие подвесок связано со стремлением автопроизводителей сделать езду на автомобилях комфортнее. Современные крупные седаны оснащаются независимой передней и задней подвеской. У небольших моделей и хэтчбеков передняя подвеска построена по типу МакФерсона. А задняя подвеска чаще всего бывает полузависимой в виде балки с продольными рычагами. При независимой подвеске каждое колесо автомобиля отдельно крепится к кузову, благодаря этому достигается больший комфорт при езде.
Трансмиссия	Трансмиссия представляет собой сложную систему узлов и агрегатов автомобиля, благодаря которой крутящий момент двигателя передается на колеса.
Двигатель внутреннего сгорания	Двигатель является главной частью автомобиля, благодаря которому автомобиль приводится в движение и воспроизводит свою основную функцию — передвижение. В интернете есть значительное количество информации о различных типах двигателей, именно поэтому не будем развивать данную тему в этой статье.
Электрооборудование	К электрооборудованию современного автомобиля можно отнести следующие узлы: аккумуляторная батарея, генератор переменного тока, система управления двигателем, электропроводка, фары автомобиля, а также другие потребители электроэнергии автомобиля.

Теперь рассмотрим подробнее каждую часть автомобиля.

Первый в мире автомобиль с бензиновым мотором был запатентован еще в далеком 1885 году гениальным немецким инженером Карлом Бенцом. Поразительно, но и в наши дни машина состоит из тех же основных частей, что и сто лет назад – это кузов, шасси и двигатель. Давайте подробнее рассмотрим из чего состоит автомобиль.

В одной небольшой статье сложно, конечно, описать подробное устройство автомобиля, поэтому мы рассмотрим лишь основы, которые должен знать каждый автолюбитель.

Также стоит отметить, что незнание общего устройства автомобиля и принципа работы его основных узлов и агрегатов, ведет к повышенным расходам на ремонт машины и её техническое обслуживание.

Общее устройство автомобиля

Двигатель – это сердце автомобиля. Он является источником механической энергии и приводит наше авто в движение. Наибольшее распространение в автомобилестроении получили двигатели внутреннего сгорания. Однако в последние годы все большую популярность завоевывают автомобили, оснащенные электрическими и гибридными двигателями.

Кузов автомобиля может иметь рамную и безрамную конструкцию. Как правило, в современных легковых автомобилях рама отсутствует, а все узлы и агрегаты крепятся непосредственно к кузову. Именно поэтому такой кузов называют несущим – данное конструкторское решение устройства автомобиля позволяет максимально снизить его массу. Советуем также ознакомиться с классификацией автомобилей по типу кузова.

ПОДРОБНОСТИ: Неоновая подсветка своими руками » АвтоНоватор || Неоновая подсветка днища автомобиля — эффектный автотюнинг

Шасси автомобиля заслуживает отдельного внимания. Оно представляет собой множество механизмов, в задачи которых входит передача крутящего момента от силового агрегата (двигателя) к ведущим колесам, передвижение автомобиля и управление им. Эти группы механизмов называются трансмиссия, ходовая часть и механизм управления автомобилем.

• Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, тем самым, позволяя изменять крутящий момент по величине и направлению. Трансмиссия двухосного автомобиля с передним расположением двигателя и приводом на задние колеса обычно состоит из таких механизмов: сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача, дифференциал и полуоси.
• Ходовая часть автомобиля состоит из рамы или несущего кузова, переднего и заднего мостов, подвески (рессоры и амортизаторы), колес и шин. Подробнее о видах и типах подвесок автомобтлей.
• Механизм управления автомобилем состоит из рулевого управления и тормозной системы (барабанный тормоз и дисковые тормоза). Он позволяет изменять направление и скорость движения автомобиля, останавливать его и удерживать на месте.

Кроме вышеперечисленных узлов, агрегатов и механизмов абсолютно все автомобили оснащены электрооборудованием, состоящим из источников и потребителей электрического тока.

Электрооборудование автомобиля запускает и дает возможность работать двигателю, освещает и обогревает салон машины, позволяет без проблем передвигаться в темное время суток и в непогоду, поддерживает противоугонную систему, заботиться о нашей с вами безопасности на дороге, превращает автомобиль в концертный зал или даже в кинотеатр, и выполняет множество других полезных и очень важных функций.

Видео-урок: из чего состоит автомобиль

Трансмиссия

Принцип работы основан на том, чтобы передать энергию с мотора на колеса. Происходит это с помощью специальных приводов. Для того, чтобы привести машину в движение, нужно держать приводы в рабочем состоянии. Приводы держатся на колесах, чтобы не было возможности выпасть приводу из колеса и перестать совершать определенные действия. Когда привод выпадет, автомобиль просто остановится.

Существует три вида привода автомобиля. Передний привод все чаще встречается в современном мире. Реже встречается задний привод, но таких машин ненамного меньше. Полный привод устанавливается на внедорожники и некоторые легковые автомобили. Передний привод устанавливают на новые автомобили по причине того, что передний привод быстрее набирает скорость и более управляем на дороге.

Несомненно, каждый вид привода имеет ряд своих достоинств и недостатков. Каждый выбирает автомобиль для себя, исходя из каких-то принципов и целей в жизни, также существуют некоторые определения. Чаще всего коробка переключения передач располагается в передней части автомобиля.

Трансмиссия нужна для того, чтобы переключать передачи. Во время движения, на панели приборов отображены показания оборотов двигателя, когда они повышаются, требуется переключить передачу, дабы избежать перегрева мотора. Не каждый автомобиль попадает под определения устройства и схемы его работы.

В этой системе есть свои баки, в которые заливается смазывающая жидкость. Для того, чтобы смазка вовремя поступала в нужные места, нужно следить за этими баками. Чаще всего в роли бака трансмиссии выступает корпус коробки передач, в которую заливается масло. В последнее время на панели приборов все чаще встречается показатель уровня масла в трансмиссии, что очень помогает водителю определить нужный момент его замены.

Кузов

— передние и задние ланжероны,

— моторный отсек,

Все части кузова взаимосвязаны между собой. Большинство из них сварено между собой и составляют общую пространственную конструкцию. Навесными составляющими кузова являются панели. К ним относятся крылья, бамперы, крыша, двери и так далее. При этом передние крылья чаще всего являются откручиваемыми, а задние крылья привариваются к общей пространственной конструкции кузова.

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.

Тормозная система

Принцип ее работы заключается в том, чтобы остановить автомобиль во время движения. Диагностику тормозной системы нужно проводить не реже чем раз в год и определять неисправности. Это нужно для того чтобы уберечь себя и пассажиров от аварии. Тормозная система состоит из нескольких важных агрегатов, которые в совокупности останавливают машину. Если один из приборов не работает или работает не правильно, то его следует немедленно заменить. Перед заменой следует сделать диагностику этой системы и определить проблему. Для того, чтобы заменить что-то, нужно найти схему, по которой это все можно сделать. Как уже было сказано, схемы есть и в Интернете, и в книгах по эксплуатации.

Ходовая часть

— рычаги;

— сайлент-блоки и втулки.

Передняя подвеска имеет более сложное строение, чем задняя подвеска. Это связано с тем, что передние колеса должны поворачиваться для управления автомобилем. А для этого в подвеске появляются такие составляющие, как рулевые тяги, шрус и т.д.

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.

ПОДРОБНОСТИ: Стойка стабилизатора отвечает за крен кузова Распознайте признаки неисправности а выбрать лучшие помогут отзывы

Подвеска

Как уже было сказано, она нужна для того, чтобы смягчать удары от дороги на кузов. Подвеска автомобиля все чаще подвергается диагностике. Диагностика проводится в случаях, когда некоторые компоненты работают неправильно или вовсе не работают. Диагностика может точно определить, какой прибор сломан.

На каждом автомобиле подвеска может отличаться, поэтому после диагностики нужно найти схему этой системы автомобиля. Если найти неправильную схему, то можно что-то неправильно собрать или разобрать. Схемы есть в Интернете и в книгах по эксплуатации.

Принцип работы подвески основан на том, чтобы гасить колебания с помощью упругих элементов и амортизаторов.

Для того, чтобы продлить срок эксплуатации всех приборов подвески, не нужно проходить все неровности дороги на высокой скорости. Помимо того, что не нужно превышать скорость, нужно вовремя следить за всеми приборами системы.

Нередко встречаются такие системы, где передняя классификация отличается от задней классификации подвески. Чаще всего эта классификация подвески устанавливается на грузовые автомобили, где передняя подвеска пружинная, а задняя рессорная.

Электрооборудование

Сегодня все больше машин оснащены различными датчиками и системами, которые помогают отслеживать скорость и состояние машины во время движения. Все это отображается на панели проборов. Нередко случается, что какое-то оборудование приходит в негодность, и автомобиль работает неправильно или вовсе не заводится. Самостоятельно определить, что сломалось практически невозможно, поэтому нужно прибегнуть к диагностике. После того, как была проведена диагностика, нужно приступать к замене. Лучше всего отдать машину в сервис, чтобы этим занялись профессионалы. Но если было решено делать все самостоятельно, то следует найти специальную схему электрооборудования для своего автомобиля. В отличие от схем других узлов и механизмов машины схема электрических агрегатов редко меняется глобально. Чаще всего меняется просто цвет проводов и различные датчики. После определения и устранения неполадки, на панели приборов перестанет светиться ошибка, которая вылетала раньше.