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

§ 18. Понятие о машине и механизме

В современном мире человека окружают различные машины. Многие из них ты видел.

Машина — это устройство, предназначенное для выполнения какой-либо работы путём преобразования одного вида энергии в другой. Машины разделяют на пять классов.

Машины-двигатели — превращают энергию любого вида в механическую, например электрическую в механическую (стиральная машина) или тепловую в механическую (двигатель в автомобиле).

Машины-генераторы — преобразуют механическую энергию в другой вид энергии, например: турбина электростанции превращает энергию текущей в реке воды в электрическую энергию.

Технологические машины предназначены для изменения размеров и форм заготовок, например станки для обработки древесины и металла.

Транспортные и подъёмно-транспортные машины служат для перемещения людей, грузов, изделий, например автомобили, подъёмные краны, лифты.

Информационные машины предназначены для преобразования информации, например электронно-вычислительные машины (ЭВМ) или персональные компьютеры (ПК).

Машины состоят из одного или нескольких связанных между собой механизмов. Механизм — это устройство, имеющее несколько деталей, в котором при движении одного элемента (звена) другие звенх>я выполняют определённые согласованные движения (табл. 3).

Таблица 3

Виды механизмов(передач)

В винтовом механизме при вращении винта гайка, удерживаемая от вращения, начинает перемещаться вдоль оси винта, например в винтовом механизме переднего и заднего зажимов столярного верстака.

Фрикционный механизм (фрикционная передача) состоит из двух катков (дисков), которые прижаты друг к другу. При вращении одного катка вращается и другой.

Ремённая передача передаёт вращение от одного шкива 1 к другому 2 с помощью ремня 3 (см. табл. 3). В сверлильном станке, с которым ты ознакомишься в § 29, вращение шпинделю со сверлом передаётся от электродвигателя с помощью ремённой передачи.

Детали, из которых состоят изделия, соединяются между собой тем или иным образом. Соединения деталей могут быть подвижными и неподвижными (табл. 4).

Таблица 4

Виды соединений

Все машины и механизмы состоят из отдельных деталей. Детали могут быть простыми и сложными (табл. 5). Простые детали (болт, гайка, шайба) применяют почти во всех изделиях. Сложными называют детали, которые имеют непростую форму и на их изготовление требуется много времени (например, станина станка, зубчатое колесо ручной дрели и др.).

Таблица 5

Примеры простых и сложных деталей

Знакомимся с профессиями

Машинист — специалист, занимающийся управлением различных машин, например машинист электровоза, тепловоза, экскаватора, подъёмного крана. Эта профессия требует большой ответственности, поскольку связана с перемещением людей или грузов.

Водитель — это специалист, который управляет легковым или грузовым автомобилем. Он знает устройство автомобиля, правила его обслуживания, может выполнять несложный ремонт.

Наладчик — специалист, обслуживающий технологические машины — станки. Это рабочий высокой квалификации, который выполняет наладку и настройку станков, следит за точностью их работы. Оператор ЭВМ — это специалист, который занимается вводом и обработкой информации на электронно-вычислительных машинах. Он должен знать устройство компьютера, уметь обслуживать компьютерную технику, работать с программными комплексами и многое другое.

Лабораторно-практическая работа № 16

Ознакомление с машинами, механизмами, соединениями, деталями

1. Ознакомьтесь с машинами, имеющимися в школьной учебной мастерской. Запишите в рабочую тетрадь их названия, определите, к какому классу они относятся.
2. Ознакомьтесь с механизмами, имеющимися в мастерской. Запишите в рабочую тетрадь их названия и назначение.
3. Запишите в рабочую тетрадь примеры подвижных и неподвижных соединений, кроме указанных в таблице 4.
4. Найдите в машинах и механизмах, имеющихся в мастерской, простые и сложные детали.

Найди в Интернете информацию о том, какие интересные машины и механизмы помогают человеку в его жизни.

Новые слова и понятия

Машина, технологические машины, информационные машины, механизмы, соединения деталей (подвижные, неподвижные), детали (простые, сложные), машинист, водитель, наладчик, оператор ЭВМ.

Что такое машина: определение, виды, устройство и назначение

В современном мире применяется огромное количество различных приборов, устройств и машин. Понятие «машина» трактуется неоднозначно, но общий смысл его одинаков. На латинском языке слово «машина» означает конструкцию, устройство, а в переводе с древнегреческого – приспособление, способ.

Понятие «машина» определение трактует как совокупность определенного количества различных механизмов, при активировании одного из которых запускается вся цепь (или отдельные узлы) машины. Ее составной механизм является набором нескольких деталей, движение одного вызывает реакцию других. Деталью именуется изделие, сделанное одинаковым по марке и назначению, без дополнительных сборочных процессов. Деталь является базовой основой машины.

Введение

Так что такое машина? В технических документах машина описывается как технический, искусственно созданный объект со сложной внутренней структурой, который выполняет определенные механические действия, необходимые для преобразования энергии, материала и различных информационных данных.

С появлением электроники в современном мире определение немного изменилось. Машина стала представлять собой технический объект, который в своей конструкции может и не содержать движущихся элементов и узлов. Это касается компьютеров и различной вычислительной техники, электрических приборов и других машин.

Машины призваны частично освободить человека от определенной нагрузки (умственной или физической), а иногда и полностью заменить его во время исполнения определенной работы. Что такое машина для человечества? Это первый и верный помощник в каждодневной жизнедеятельности людей, который повышает эффективность производительности труда. В машинах для исполнения производственных нагрузок применяются механические формы движения.

Историческая справка

Простейшие конструкции машин были известны еще в древние времена. Первейшим устройством для преобразования энергии из одного типа в другой стало водяное колесо. Его первым использовали народы Древнего Египта и Персии в системе полива. Такое назначение машины отображало перевод энергии льющейся воды в силу вращательного движения.

В стародавние времена простейшие машины использовались для увеличения возможностей человека относительно применения усилия к одной точке. Например, рычаги, подъемные блоки, различные движущиеся повозки, пресс-машины с винтовым принципом действия и др.

Большой эволюционный скачок машины получили во время расцвета Римской империи. Инженеры той эпохи приложили огромные старания к развитию и усовершенствованию военных машин, метательных боевых устройств, орудиям труда и механизмам для распиливания камня.

В 18-м веке была изобретена паровая машина. Устройство придумал шотландский инженер-механик Д. Уатт. С этого времени технический прогресс обрел ускоренные темпы развития. Появляются сложные движущиеся агрегаты и установки, оборудование становится все сложнее. Получают путевку в жизнь паровая турбина, двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель с питанием от сети переменного тока.

Конструкция машин

Базовым узлом механической машины является механизм. Различные машины внешне могут отличаться, а внутренней конструкцией быть похожими или наоборот. Но главные, составляющие основу, узлы всегда являются неизменными во всех машинах.

Устройство машины состоит из таких частей, как:

• Двигатель, передаточное устройство и исполнительное. Совместное расположение и использование принято называть машинным агрегатом, а передаточное и исполнительное устройства, соответственно, механизмами. В машинах механические колебания осуществляются двигателем и/или исполнительным механизмом.
• Привод. Характеризуется как часть машинного агрегата, включающего в себя двигатель и передаточное оборудование. В машинах применяются механические, электро-, оптико-, гидромеханические и тому подобные приводы.

Главным определяющим параметром двигателя является показатель его мощности. С давних времен единицей измерения мощности была одна лошадиная сила. В современном мире, согласно принятой международной системе единиц, мощность измеряется в ваттах. Но привычная «лошадиная сила» и по сей день используется в некоторых областях применения машин.

Передаточный узел транслирует колебания от двигателя к исполнительному устройству и подразделяется на:

• Трансмиссию – передает поступательные движения от двигателя к исполнителю, при этом не меняя никаких параметров.
• Передачу – выходящие параметры движения двигателя уравниваются с входом в исполнительный узел. Передачи, которые замедляют колебания, являются редукторными, а те, которые ускоряют, относят к мультипликаторам.

Классификация по назначению

Все машины относятся к таким группам, как энергетические, рабочие или информационные.

Что такое машины энергетические? Это устройства, которые ставят своей задачей перевод одного вида энергии в другой. Представителями этой группы являются двигатели с электропитанием, гидротурбины, ДВС.

К рабочим машинам относятся устройства, которые различную энергию используют для изменения и транспортировки обрабатываемых материалов. Это технологические машины и агрегаты (прессы, мельницы и т. д.), а также перемещающие и подъемные машины (автомобили, лифты, краны и т. п.)

Что такое машины информационные, определит понятие, в котором данные устройства необходимы для изменения, обработки и дальнейшей передачи информационных данных.

Универсальность машин

В данной категории машины подразделяются на:

• Устройства, которые выполняют несколько видов работ по обработке и переработке различных объектов в сфере энергетических или информационных направлений. Это универсальные машины и самая широкая группа. Ярким представителем такой группы является персональный компьютер.
• Специализированные устройства, взаимодействуют с объектом одного вида, отличающегося свойством или формой.

Машины, работающие только с материалом определенной формы, размера или свойства, называются специальными.

Уровень автоматизации машин

Также основные виды машин подразделяются по режиму автоматизации процесса.

• Устройства с ручным управлением – обязательно присутствие оператора для запуска, контроля и остановки машины.
• Автоматическая машина. Самостоятельное устройство, работающее в запрограммированном режиме без надзора со стороны пользователя.
• Полуавтоматическая машина. Нуждается в повторной активации запрограммированного процесса при помощи человека.