Как правило грузовой автомобиль состоит из пяти основных частей, которые перечислены ниже:
2) Шасси
3) Кузов
5) Специальное оборудование
Способы ремонта автомобиля своими руками,
как ремонтировать системы и механизмы авто
Двигатель автомобиля может работать на дизельном или бензиновом топливе в зависимости от установленного силового агрегата.
Рассмотрим к примеру автомобиль КАМАЗ. В нем установлены:
— V образный дизельный двигатель
— сцепление с специальным пневмогидравлическим усилителем и конечно же гидравлический привод
— 5ступенчатая коробка передач (КПП)
— элементами подвески в этом автомобиле выступают рессоры, полуэллиптического типа
— карданная передача ( передает крутящий момент от коробки передач к ведущим мостам автомобиля, карданная передача состоит из нескольких карданных валов)
Как устроен грузовой автомобиль?
— рулевое управление (с гидроусилителем)
Данная конструкция изначально оптимально просчитывалась и хорошо продумана, учитывает обзорность дороги, управляемость, маневренность, устойчивость автомобиля, что позволяет водителю чувствовать на дороге более уверенно и спокойно.
Устройство грузового автомобиля
В этом материале мы рассмотрим устройство грузовых автомобилей трех популярных производителей спецтехники, которые занимают первые места в рейтинге продаж в России.
Устройство грузового автомобиля Volvo серии FH
Грузовики шведской компании уверенно занимают 1 место в топе массовых продаж. С них и начнем рассматривать особенности устройства грузового автомобиля.
Источник фото: volvotrucks.ru Грузовики Volvo — лидеры продаж в России
Двигатель
Грузовики оснащаются 12-литровыми (FH12) и 16-литровыми (FH16) двигателями. Есть еще модификации, оснащенные 13-литвовым турбодизелем — FH13, встречающиеся в России крайне редко. 12-литровые рядные 24-клапанные моторы отличаются тяговитостью, умеренным расходом топлива, невысокой шумностью и вибрацией. Система впрыскивания укомплектована насос-форсунками с электронной регулировкой. Также силовой агрегат оснащен моторным тормозом, представляющим комбинацию декомпрессионного и горного тормозов.
Шасси
Шасси для тягачей представлено в 4 вариантах: сверхнизкое, высокое, среднее, низкое. Для грузовиков производитель предлагает всего три варианта высоты шасси: высокое, среднее и низкое.
Источник фото: volvotrucks.ru Устройство грузовиков Volvo FH: подвеска кабины может быть выполнена на пневмобаллонах или комбинированно
Для перевозки сыпучих грузов предпочтительны низкое или сверхнизкое шасси с пневматической подвеской. Среднее шасси отлично дополняет грузовики оснащенные пневматической или передней рессорной подвеской и с низким передним мостом. Самое высокое шасси подходит для машин, предназначенных для работы в условиях бездорожья. Также такими шасси оснащают автомобили с рессорной подвеской. Таким образом, в зависимости от вида перевозок, которыми придется заниматься, предприятие может выбрать наиболее подходящий вариант конфигурации грузовика.
Кабина
Компания предлагает несколько вариантов исполнения кабины: дневная, спальная, Globetrotter и Globetrotter XL. Подвеска кабины — на пружинах и амортизаторах. Она может быть на пневмобаллонах или комбинированная. Кстати, из-за большой массы кабины и не лучших российских дорог, как правило, после 200 тыс. км необходимо производить замену изношенных капроновых втулок передних опор кабины.
Устройство грузового автомобиля MAN серии TGA
TGA расшифровывается как «высокотехнологичное семейство» (англ. — Trucknology Generation), а индекс «А» обозначает тяжелый класс коммерческих автомобилей массой более 18 т. Грузовики данной серии выпускались до 2007 года, затем им на смену пришла линейка MAN TGX.
Источник фото: truck.av.by Серия TGA расшифровывается как «высокотехнологичное семейство»
Двигатель
Автомобили этой линейки агрегатируется шестицилиндровыми рядными дизельными моторами D2066 (рабочий объем 10,5 л), D2876 (12,8 л) и V-образным десятицилиндровым D2840 (18,3 л). Наиболее часто в Россию поставляются седельные тягачи TGA с 12-литровыми моторами. Шестицилиндровые движки оснащены четырмя клапанами на цилиндр и системой рециркуляции охлажденных газов (AGR). Глушитель оснащен дополнительным фильтром PM-Kat. Все моторы оборудованы системой впрыска дизтоплива Common Rail, обеспечивающей меньший его расход, и моторными замедлителями EVB или EVBec.
Шасси
Техника линейки TGA — это седельные тягачи и шасси. Первые — предназначены для осуществления международных перевозок с полной массой восемнадцать, двадцать четыре и двадцать шесть тонн.
Тягачи «восемнадцатитонники» — двухосные с приводом на задний мост и колесной базой (КБ) 3 900, 3 500 и 3 600 мм.
Грузовые авто с максимально допустимой массой двадцать четыре и двадцать тонн производятся с тремя осями (2 задние спарены, из них ведущей является только одна). Они могут быть с 2 вариантами КБ: с расстоянием 2 800 и 2 600 мм, управляемая ось может быть одна (колесная формула 6×2/2) или две (6×2/4).
Линейку шасси дополняют еще автомобили с четырьмя осями полной массой тридцать пять и тридцать девять тонн, с 3 или 2 управляемыми осями, КБ 2980-4 105 мм. Электронно-управляемая пневмоподвеска ECAS отвечает за регулировку высоты рамы шасси, которая может подниматься на 190 мм и опускаться на 90 мм.
Источник фото: truck.man.eu Наиболее часто в Россию поставляются седельные тягачи TGA объемом 12 литров
Кабина
Варианты кабин следующие:
XLX, LX, XXL — предназначены для перевозок на дальние расстояния.
XL, L и M — модификации кабин для развозных работ. Модель L — с 1 местом для сна и свободным пространством для хранения вещей. М — без места для отдыха. XL — с низким уровнем пола, одним спальным местом.
XXL — для международных перевозок. Отличается завышенной крышей, высоким ветровым стеклом, увеличенным размером спального места (всего их 2). Внешние габариты кабины: 2 280 мм длина, 2 440 мм ширина. Внутренняя высота составляет 2 100 мм.
Устройство грузового автомобиля Scania R-серии
Грузовики этой линейки серийно производятся с 2004 г. Отличительной особенностью устройства грузового автомобиля Scania этой серии стало оборудование авто системой безопасности.
Источник фото: scania-minsk.by Грузовики Scania R-серии выпускаются с 2004 года
Двигатель
К 2006 г. Scania модернизировала свои силовые агрегаты и добавила к своему «фирменному» восьмицилиндровому V-образному мотору новые модели. Ассортимент двигателей Scania включает: рядный двигатель с пятью цилиндрами, рабочий объем которого составляет 9 л, шестицилиндровый рядный силовой агрегат с объемом 12 л, шестнадцатилитровый 8-цилиндровый V-образный. У всех дизелей по 4 клапана на цилиндр, на движках установлены одинаковые индивидуальные головки цилиндров с верхним расположением распределительного вала, турбонаддув с промежуточным охлаждением воздуха.
Шасси
В R-серии грузовиков Scania представлено несколько исполнений шасси с различными колесными формулами. Внедрение 4-балонной пневмоподвески позволило в значительной мере облегчить вес рамы у авто R-серии. Модификации шасси отличаются по подвескам, идут с разными КБ, со стандартным или увеличенным клиренсом, различным оборудованием для установки спецкузовов. Модели с 2 управляемыми осями идут с колесными формулами 4х2, 6х2, 6х2/4. Колесная формула автомобилей с трехосным шасси с управляемым задним поддерживающим мостом — 6х2х4.
Источник фото: truck.av.by Устройство грузовиков Scania R: С 2006 года машины агрегатируются двигателями объемом 9, 12 и 16 л
Кабина
Кабины грузовиков серии R достаточно просторны, выпускаются в нескольких модификациях. Короткая кабина подходит для близких поездок и оставляет больше места для груза. В дневном варианте — несколько удлиненная, есть дополнительное пространство за сидениями, а также откидная полка для отдыха. Также выпускают длинные кабины для дальних перевозок в 3 вариантах, они идут со спальным местом и разной высотой крыши. Кроме того, есть еще вариант для дальних расстояний (Scania Topline), впечатляющий своими размерами.
Общее устройство грузового автомобиля
Независимо от особенностей конструкции грузовой автомобиль состоит из трех основных частей: двигателя, кузова, шасси.
Двигатель
Двигатель — источник механической энергии, необходимый для движения автомобиля. В двигателе внутреннего сгорания тепловая энергия, получаемая при сгорании топлива в его цилиндрах, преобразуется в механическую работу.
На автомобилях применяются двигатели внутреннего сгорания с искровым зажиганием и с самовоспламенением, а также электрические.
Кузов
Кузов — часть автомобиля, предназначенная для размещения груза или для размещения водителя и пассажиров. Кузов состоит из кабины 1 и грузовой платформы 2. К нему относят также капот, облицовку и крылья.
Шасси
Шасси — опорное устройство, необходимое для передвижения автомобиля. В шасси входят все механизмы и агрегаты, предназначенные для передачи усилия от двигателя на ведущие колеса, а также для управления и передвижения автомобиля.
Шасси включает в себя:
трансмиссию
ходовую часть
рулевое управление
тормозную систему
Трансмиссия представляет собой совокупность механизмов, передающих вращающий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, а также изменяющих вращающий момент и частоту вращения ведущих колес по величине и направлению.
Сцепление необходимо для кратковременного разъединения двигателя и трансмиссии при переключении передач и для плавного их соединения при трогании с места.
Коробка передач (КП) предназначена для изменения вращающего момента на ведущих колесах, скорости и направления движения автомобиля путем ввода в зацепление различных пар шестерен.
Карданная передача служит для передачи вращения от вала коробки передач к ведущему мосту под некоторым углом.
Ведущий мост состоит из механизмов, с помощью которых происходит увеличение вращающего момента и вращение валов передается к ведущим колесам под прямым углом.
Ходовая часть предназначена для передвижения автомобиля. Вращательное движение ведущих колес при их сцеплении с поверхностью грунта преобразуется в поступательное движение автомобиля.
Рулевое управление необходимо для изменения направления движения автомобиля.
Тормозная система служит для замедления скорости движения и остановки автомобиля.
Принцип работы и устройство двигателя
Двигатель внутреннего сгорания называется так потому что топливо воспламеняется непосредственно внутри его рабочей камеры, а не в дополнительных внешних носителях. Принцип работы ДВС основан на физическом эффекте теплового расширения газов, образующихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси под давлением внутри цилиндров двигателя. Выделяемая в этом процессе энергия преобразуется в механическую работу.
В процессе эволюции ДВС выделились несколько типов двигателей, их классификация и общее устройство:
Поршневые двигатели внутреннего сгорания. В них рабочая камера находится внутри цилиндров, а тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством кривошипно-шатунного механизма, передающего энергию движения на коленчатый вал. Поршневые моторы делятся, в свою очередь, на:
карбюраторные, в которых воздушно-топливная смесь формируется в карбюраторе, впрыскивается в цилиндр и воспламеняется там искрой от свечи зажигания;
инжекторные, в которых смесь подаётся напрямую во впускной коллектор, через специальные форсунки, под контролем электронного блока управления, и также воспламеняется посредством свечи;
дизельные, в которых воспламенение воздушно-топливной смеси происходит без свечи, посредством сжатия воздуха, который от давления нагревается до температуры, превышающей температуру горения, а топливо впрыскивается в цилиндры через форсунки.
Роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания. Здесь тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством вращения рабочими газами ротора специальной формы и профиля. Ротор движется по «планетарной траектории» внутри рабочей камеры, имеющей форму «восьмёрки», и выполняет функции как поршня, так и ГРМ (газораспределительного механизма), и коленчатого вала.
Газотурбинные двигатели внутреннего сгорания. Особенности их устройства заключаются в преображении тепловой энергии в механическую работу с помощью вращения ротора со специальными клиновидными лопатками, который приводит в движение вал турбины.
Далее рассматриваются только поршневые двигатели, так как только они получили широкое распространение в автомобильной промышленности. Основные причины тому: надежность, стоимость производства и обслуживания, высокая производительность.
Устройство двигателя внутреннего сгорания
Первые поршневые ДВС имели лишь один цилиндр небольшого диаметра. В дальнейшем, для увеличения мощности сначала увеличивали диаметр цилиндра, а потом и их количество. Постепенно двигатели внутреннего сгорания приняли привычный нам вид. “Сердце” современного автомобиля может иметь до 12 цилиндров.
Наиболее простым является двигатель с рядным расположением цилиндров. Однако, с увеличением количества цилиндров растет и линейный размер двигателя. Поэтому появился более компактный вариант расположения — V-образный. При таком варианте цилиндры расположены под углом друг к другу (в пределах 180-ти градусов). Обычно используется для 6-цилиндровых двигателей и более.
Одна из основных частей двигателя — цилиндр (6), в котором находится поршень (7), соединенный через шатун (9) с коленчатым валом (12). Прямолинейное движение поршня в цилиндре вверх и вниз шатун и кривошип преобразуют во вращательное движение коленчатого вала.
На конце вала закреплен маховик (10), назначение которого придавать равномерность вращению вала при работе двигателя. Сверху цилиндр плотно закрыт головкой блока цилиндров (ГБЦ), в которой находятся впускной (5) и выпускной (4) клапаны, закрывающие соответствующие каналы.
Клапаны открываются под действием кулачков распределительного вала (14) через передаточные механизмы (15). Распределительный вал приводится во вращение шестернями (13) от коленчатого вала. Для уменьшения потерь на преодоление трения, отвод теплоты, предотвращения задиров и быстрого износа трущиеся детали смазывают маслом. В целях создания нормального теплового режима в цилиндрах двигатель должен охлаждаться.
Но главная задача – заставить работать поршень, ведь именно он является главной движущей силой. Для этого в цилиндры должны подаваться горючая смесь в определенной пропорции (у бензиновых) или отмеренные порции топлива в строго определенный момент под высоким давлением (у дизелей). Топливо воспламеняется в камере сгорания, отбрасывает поршень с большой силой вниз, тем самым приводя его в движение.
Принцип работы двигателя
Из-за низкой производительности и высокого расхода топлива 2-тактных двигателей практически все современные двигатели производят с 4-тактными циклами работы:
Впуск топлива;
Сжатие топлива;
Сгорание;
Вывод отработанных газов за пределы камеры сгорания.
Точка отсчета — положение поршня вверху (ВМТ — верхняя мертвая точка). В данный момент впускное отверстие открывается клапаном, поршень начинает движение вниз и засасывает топливную смесь в цилиндр. Это первый такт цикла.
Во время второго такта поршень достигает самой нижней точки (НМТ — нижняя мертвая точка), при этом впускное отверстие закрывается, поршень начинает движение вверх, из-за чего топливная смесь сжимается. При достижении поршнем максимальной верхней точки топливная смесь сжата до максимума.
Третий этап – это поджигание сжатой топливной смеси с помощью свечи, которая испускает искру. В результате горючий состав взрывается и толкает поршень с большой силой вниз.
На заключительном этапе поршень достигает нижней границы и по инерции возвращается к верхней точке. В это время открывается выпускной клапан, отработанная смесь в виде газа выходит из камеры сгорания и через выхлопную систему попадает на улицу. После этого цикл, начиная с первого этапа, повторяется снова и продолжается в течение всего времени работы двигателя.
Описанный выше способ является универсальным. По такому принципу построена работа практически всех бензиновых моторов. Дизельные двигатели отличаются тем, что там нет свеч зажигания – элемента, который поджигает топливо. Детонация дизельного топлива осуществляется благодаря сильному сжатию топливной смеси. При такте «впуск» в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта «сжатие» воздух нагревается до 600О С. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.
Системы двигателя
Вышеописанное представляет собой БЦ (блок цилиндров) и КШМ (кривошипно-шатунный механизм). Помимо этого современный ДВС состоит и из других вспомогательных систем, которые для удобства восприятия группируют следующим образом:
ГРМ (механизм регулировки фаз газораспределения);
Система смазки;
Система охлаждения;
Система подачи топлива;
Выхлопная система.
ГРМ — газораспределительный механизм
Чтобы в цилиндр поступало нужное количество топлива и воздуха, а продукты сгорания вовремя удалялись из рабочей камеры, в ДВС предусмотрен механизм, называемый газораспределительным. Он отвечает за открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, через которые в цилиндры поступает топливо-воздушная горючая смесь и удаляются выхлопные газы. К деталям ГРМ относятся:
Распределительный вал;
Впускные и выпускные клапаны с пружинами и направляющими втулками;
Детали привода клапанов;
Элементы привода ГРМ.
ГРМ приводится в действие от коленчатого вала двигателя автомобиля. С помощью цепи или ремня вращение передается на распределительный вал, который посредством кулачков или коромысел через толкатели нажимает на впускной или выпускной клапан и по очереди открывает и закрывает их.
Система смазки
В любом моторе есть множество трущихся деталей, которые необходимо постоянно смазывать, чтобы уменьшить потери мощности на трение и избежать повышенного износа и заклинивания. Для этого существует система смазки. Попутно с ее помощью решается еще несколько задач: защита деталей двигателя внутреннего сгорания от коррозии, дополнительное охлаждение деталей мотора, а также удаление продуктов износа из мест соприкосновения трущихся частей. Систему смазки двигателя автомобиля образуют:
Масляный картер (поддон);
Насос подачи масла;
Масляный фильтр с редукционным клапаном;
Маслопроводы;
Масляный щуп (индикатор уровня масла);
Указатель давления в системе;
Маслоналивная горловина.
Система охлаждения
Во время работы мотора его детали соприкасаются с раскаленными газами, которые образуются при сгорании топливо-воздушной смеси. Чтобы детали двигателя внутреннего сгорания не разрушались из-за чрезмерного расширения при нагреве, их необходимо охлаждать. Охладить мотор автомобиля можно с помощью воздуха или жидкости. Современные моторы имеют, как правило, жидкостную схему охлаждения, которую образуют следующие части:
Рубашка охлаждения двигателя;
Насос (помпа);
Термостат;
Радиатор;
Вентилятор;
Расширительный бачок.
Система подачи топлива
Система питания для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от искры и от сжатия отличаются друг от друга, хотя и имеют ряд общих элементов. Общими являются:
Топливный бак;
Датчик уровня топлива;
Фильтры очистки топлива — грубой и тонкой;
Топливные трубопроводы;
Впускной коллектор;
Воздушные патрубки;
Воздушный фильтр.
В обеих системах имеются топливные насосы, топливные рампы, форсунки подачи топлива, сам принцип подачи одинаков: топливо из бака с помощью насоса через фильтры подается в топливную рампу, из которой попадает в форсунки. Но если в большинстве бензиновых двигателей внутреннего сгорания форсунки подают его во впускной коллектор мотора автомобиля, то в дизельных оно подается непосредственно в цилиндр, и уже там смешивается с воздухом.
Выхлопная система
Система выхлопа предназначена для отвода отработанных газов из цилиндров двигателя автомобиля. Основные детали, ее составляющие:
Выпускной коллектор;
Приемная труба глушителя;
Резонатор;
Глушитель;
Выхлопная труба.
В современных двигателях внутреннего сгорания выхлопная конструкция дополнена устройствами нейтрализации вредных выбросов. Она состоит из каталитического нейтрализатора и датчиков, сообщающихся с блоком управления двигателем. Выхлопные газы из выпускного коллектора через приемную трубу попадают в каталитический нейтрализатор, затем через резонатор в глушитель. Далее через выхлопную трубу они выбрасываются в атмосферу.
Источник фото: volvotrucks.ru Грузовики Volvo — лидеры продаж в России
Источник фото: volvotrucks.ru Устройство грузовиков Volvo FH: подвеска кабины может быть выполнена на пневмобаллонах или комбинированно
Источник фото: truck.av.by Серия TGA расшифровывается как «высокотехнологичное семейство»
Источник фото: truck.man.eu Наиболее часто в Россию поставляются седельные тягачи TGA объемом 12 литров
Источник фото: scania-minsk.by Грузовики Scania R-серии выпускаются с 2004 года
Источник фото: truck.av.by Устройство грузовиков Scania R: С 2006 года машины агрегатируются двигателями объемом 9, 12 и 16 л
