Схемы размещения основных агрегатов автомобиля

Расположение двигателя и агрегатов трансмиссии оказывает также большое влияние на распределение веса по осям и обзорность пути и груза. Поэтому работы по размещению этих элементов автомобиля проводятся на втором этапе компоновки. На рис. 50 приведены различные принципиальные схемы размещения агрегатов трансмиссии для обоих компоновочных схем ходовой части при продольном расположении двигателя. Поперечное расположение двигателя из-за трудности обеспечить достаточную обзорность на портальных автомобилях не применяется.

Следует отметить одну характерную особенность, свойственную всем компоновочным схемам портальных автомобилей, приведенным на рис. 50: двигатель, агрегаты трансмиссии, по-грузочно-разгрузочное устройство, рулевое управление и другие основные элементы размещены в пределах базы автомобиля.

При расположении двигателя и трансмиссии по схеме / (рис. 50) наилучшим образом обеспечивается распределение веса по осям, так как вес агрегатов на участке от главной передачи до ведомых звездочек включительно составляет в среднем около 6,5% сухого веса автомобиля, который почти полностью приходится на задние колеса. Вес остальных агрегатов и двигателя (примерно 7—9% сухого веса) приходится в основном на переднюю ось. Таким образом, вес двигателя, с одной стороны, и агрегатов трансмиссии, с другой, взаимно уравновешиваются. Вес продольной карданной передачи и трансмиссионного тормоза, а также радиатора не вносит существенных изменений в распределение общего веса.

Так как двигатель и все агрегаты трансмиссии расположены симметрично относительно продольной оси портального автомобиля, то их вес равномерно распределяется также между правыми и левыми колесами. Указанная схема наиболее

Рис. 50. Принципиальные схемы расположения основных агрегатов: 2 — двигатель; 3 — сцепление; 4 — реверс-редуктор; 5 — коробка передач; «6 — продольная карданная передача; 7 — главная передача и дифференциал; 8 — полуосевая карданная передача; 9 — бортовая цепная передача; 10 — полуосевой привод

широко используется при проектировании портальных автомобилей и называется стандартной или классической. На рис. 51 изображена конструктивная схема шасси портального автомобиля Т-80, соответствующая схеме 1. По такой же схеме вы-

Рис. 51. Конструктивная схема шасси автомобиля Т-80: 1 — двигатель; 2 — сцепление; 3 — реверс-редуктор; 4 — коробка передач; 5 — продольная карданная передача; 6 — главная передача и дифференциал; 7 — полуосевая карданная передача; 8 — открытая бортовая цепная передача

полнены портальные автомобили Т-60М, Т-140, Т-110, Лукки I—VII, Росс-90 и др.

Схемы // и III существенно не отличаются от схемы I. При размещении агрегатов по схеме II несколько увеличивается нагрузка на заднюю ось, вследствие того, что к ней приближены реверс-редуктор и коробка передач. Однако их общий вес не превышает 2,0—2,5% сухого веса автомобиля. Поэтому вызванные ими весовые изменения не оказывают ка-кого-либо существенного влияния на распределение веса.

Схема III вносит по сравнению со стандартной схемой небольшую разницу в нагрузки на колеса правой и левой стороны из-за смещения в сторону двигателя, сцепления, коробки передач и реверс-редуктора. Расположение агрегатов по схеме IV приводит к дополнительной нагрузке на задние колеса за счет приближения к ним двигателя и коробки передач. По схеме IV выполнен портальный автомобиль Т-150.

Компоновка по схеме V существенно не отличается от компоновки по схеме IV. Однако установка в схеме V коробки передач с противоположной стороны двигателя и симметричное положение реверс-редуктора относительно продольной оси портального автомобиля несколько уменьшают разницу в нагрузках, приходящихся на правые и левые колеса. Нагрузка на задние колеса, как и в случае компоновки по схеме IV , целиком зависит от смещения двигателя к задней оси.

Схемы VI и VII различаются между собой только конструкцией привода колес: в схеме VI используются неразрезные полуоси, а в схеме VII — полуосевые карданные передачи. По распределению нагрузки на колеса эти схемы не отличаются одна от другой. Характерной особенностью схем VI и VII является максимальное приближение двигателя и всех агрегатов трансмиссии к задним колесам, вследствие чего нагрузка на заднюю ось увеличивается, а на переднюю уменьшается. Помимо этого, обе схемы обеспечивают хорошую обзорность при движении вперед.

В схемах VIII—XI предусматривается привод на передние колеса. Однако к ним применимы все ранее изложенные рассуждения о влиянии расположения двигателя и отдельных агрегатов трансмиссии на распределение веса с учетом изменения положения ведущих колес. Как правило, схемы VIII—XI применяются при компоновке ходовой части портального автомобиля по схеме Б.

Остальные детали и агрегаты, включая баки для топлива и рабочей жидкости гидроприводов, размещение которых осуществляется на третьем этапе компоновки, оказывают меньшее влияние на распределение веса автомобиля. Однако их тоже стремятся расположить таким образом, чтобы обеспечивалось заданное распределение веса по осям и взаимное уравновешивание отдельных элементов без нарушения равномерной нагрузки на колеса левой и правой стороны.

При компоновке портальных автомобилей разность в нагрузках на правые и левые колеса не должна превышать ±2—3% снаряженного веса автомобиля.

Сравнивая схемы с передними и задними ведущими колесами, следует отметить, что, помимо чисто компоновочных недостатков, связанных со снижением сцепного веса при преодолении подъемов, и ухудшением обзорности во время движения назад, при заднем расположении затрудняется охлаждение двигателя. Этот же недостаток присущ и компоновкам по схемам V. и XI (см. рис. 50).

Оптимальная обзорность портального автомобиля в обоих направлениях наиболее легко достигается при использовании схемы V. Особенно целесообразна компоновка по этой схеме, когда портал автомобиля широкий. В случае использования остальных схем обзорность определяется конкретными конструктивными размерами двигателя и других агрегатов, а также расположением их на раме шасси.

Анализ компоновочных схем с позиций доступности Механизмов и агрегатов для технического обслуживания дает основание считать, что схемы IV—VII и XI являются наименее желательными, поскольку при расположении рабочего места водителя посредине автомобиля затрудняется доступ к двигателю с левой стороны. Обслуживание остальных агрегатов при всех схемах компоновки не вызывает затруднений, так как доступ к агрегатам, как правило, обеспечивается со всех сторон.

Однако один только конструктивный подход часто не может оправдать выбор тех или иных принципиальных схем и отдельных конструктивных решений. Вопросы выбора конструкции агрегатов и их компоновки тесно связаны с наличием технологического оборудования, материалов, возможностями использования узлов и агрегатов обычных автомобилей массового производства и т. д.

Поэтому всесторонняя оценка конструкции портального автомобиля, который еще более, чем обычный грузовой автомобиль, должен удовлетворять определенным эксплуатационным требованиям, может быть дана лишь при одновременном анализе всех указанных факторов.

Из чего состоит автомобиль: основные части, узлы и агрегаты

Личное автотранспортное средство уже давно не роскошь. Кто-то уже не представляет себя без машины и поездки на авто стали неотъемлемой частью жизни многих современных людей. Но не каждый автовладелец задумывается о том, как устроено транспортное средство и что заставляет его двигаться.

Общее устройство автомобиля

Конструкция автомобиля не так уж и сложна, как может показаться на первый взгляд. Совершенно любое транспортное средство состоит из пяти основных частей – мотор, ходовая часть, трансмиссия, кузов, электрооборудование и система управления.

Мотор

Двигатель – сердце автомобиля, задачей которого является преобразование тепловой энергии (сгоревшего топлива) в энергию механическую. После чего она передается через трансмиссию на колеса.

Ходовая часть

Множественные узлы и агрегаты, заставляющие автомобиль двигаться, относят к ходовой части – мосты, колеса и подвеска (задняя и передняя).

Трансмиссия

Основные составляющие трансмиссии:

• ведущий мост;
• коробка передач (КПП);
• ШРУСЫ;
• сцепление.

Задачей трансмиссии является передача крутящего момента на колеса машины с вала двигателя.

Электрооборудование и система управления

Механизм управления автотранспортным средством представлен рулем, связанным с передними колесами. С помощью руля определяется угол поворота и направление движения автомобиля. Тормоза – еще одна важная составляющая системы управления ТС, отвечающая за снижение его скорости и полной остановки.

Кузов

Практически все агрегаты и узлы крепятся к несущей части автомобиля – кузову.

• лонжероны;
• крыша транспортного средства;
• днище;
• моторный отсек;
• прочие навесные составляющие.

Это разделение весьма условно, поскольку все детали в автомобиле, так или иначе, взаимосвязаны.

Конструкция ТС постоянно совершенствуется, все больше начиняется электроникой, автоматикой. Производители работают над повышением безопасности эксплуатации ТС, топливной экономичности, снижением уровня шума и токсичности выхлопных газов.

Принцип действия зажигания

Совокупность приборов, отвечающая за появление искры в необходимый момент, именуется системой зажигания и является частью электрооборудования. Нормальная работа бензинового двигателя невозможна без системы зажигания. Выделяют три основных вида систем зажигания, схожих по принципу действия, но различающихся по конструкции.

Устройство системы зажигания

Когда машину заводят, источником питания выступает аккумулятор, после, эта функция передается генератору (во время работы двигателя).

Устройство, использующееся для передачи напряжения.

Устройство необходимое для накопления необходимой энергии. Бывают индукционные (в виде катушки) и емкостные накопители.

Система представляет собой блок и коммутатор. Распределитель может быть электронным либо механическим. Отвечает за подачу энергии.

Фарфоровый изолятор с двумя электродами, расположенными близко друг с другом. Отвечает за создание искры для воспламенения.

Основные этапы работы зажигания:

• накопление и подача необходимого уровня заряда;
• высоковольтное преобразование;
• момент распределения;
• образование искры;
• воспламенение топлива.

Принцип действия двигателя

• система зажигания обеспечивает подачу тока на свечу для получения искры;
• система охлаждения отводит тепло от стенок цилиндра и головок, предотвращая перегрев двигателя;
• система питания отвечает за подготовку новой порции рабочей смеси (топливо + воздух);
• механизм газораспределения отвечает за своевременный впуск новой порции рабочей смеси, и выведение отработавших газов;
• кривошипно-шатунный механизм преобразует движение (возвратно-поступательное) поршней во вращательное движение коленчатого вала;
• система смазки отвечает за подачу масла к трущимся поверхностям.

Сейчас в большинстве автомобилей используется четырехтактная система сгорания для преобразования топлива в энергию. Для правильно работы двигателя компрессия в цилиндрах должна соответствовать значениям от 11 до 15.

• впускается топливно-воздушная смесь (такт впуска);
• смесь сжимается и возгорается (такт сжатия);
• смесь сгорает и толкает поршень вниз (такт расширения);
• продукты горения выпускаются (такт выпуска).

Внутри цилиндра двигателя расположена камера, в которую вводится смесь с воздухом (либо по отдельности), где и происходит сгорание топлива. При сгорании тепловая энергия преобразуется в механическую энергию. После, продукты сгорания выводятся из цилиндра, а на их место поступает новая порция топлива. Совокупность этих процессов является циклом работы двигателя.

Принцип действия сцепления

Связующее звено между КПП и двигателем, подключающее и отключающее первичный вал коробки от маховика коленчатого вала называется сцеплением. На механике передачи переключаются только, когда сцепление выжато.

Конструкция узла сцепления:

• нажимной диск или «корзина»;
• вилка привода выжимного подшипника;
• выжимной подшипник;
• ведомый диск;
• система привода;
• педаль выключения сцепления.

По количеству ведомых дисков сцепление делится на однодисковые и многодисковые.

В однодисковом варианте корзина находится в связке с маховиком и вращается с ним. Все вращение передается на коробку передач, поскольку в ведомом диске находится шлицевая муфта, в которую входит вал КПП. Для переключения передачи водитель жмет на педаль, чем запускает следующие процессы:

• на вилку сцепления передается давление через систему привода сцепления;
• вилка, в свою очередь, двигает муфту выжимного подшипника вместе с ним к пружинам корзины;
• подшипник оказывает давление на лапки корзины;
• лапки на время отсоединяют диск от маховика.

Когда водитель отпускает педаль, подшипник отделяется от пружин и корзина сцепляется с маховиком.

В двухдисковых вариантах используется корзина, имеющая две рабочие поверхности и два диска сцепления. Ограничительные втулки и система регулировки синхронного нажатия расположены между рабочими поверхностями ведущего диска. Процесс отсоединения маховика происходит, как и в однодисковом сцеплении.

• механическое;
• гидравлическое (самый распространенный вариант);
• электрическое;
• одно — и многодисковое.

Принцип действия тормозной системы

Это одна из главных систем в транспортном средстве. При ее неисправности управление автомобилем становится опасным, более того, управление ТС в этом случае запрещено ПДД.

Гидравлический тормозной привод состоит из следующих элементов:

• тормозные цилиндры колес;
• педаль;
• вакуумные усилители;
• тормозные трубки;
• главный тормозной цилиндр с бачком.

Нажатием на педаль тормоза, водитель приводит в движение поршень главного тормозного цилиндра. Поршень выдавливает в трубопроводы к тормозным механизмам жидкость, за счет чего они оказывают сопротивление вращению колес. Так выглядит процесс торможения.

Тормозные механизмы фрикционного типа – самый распространенный вариант. Такие механизмы бывают двух видов – барабанные и дисковые. Раньше, традиционно барабанные тормоза устанавливались на задние колеса, а дисковые на передние. Сейчас же многие производители на все 4 колеса устанавливается один вид.

Конструкция представляет собой две колодки, тормозной цилиндр и пружину, размещенные внутри барабана на щите. На колодках крепятся фрикционные накладки.

При поступлении жидкости в цилиндр поршни, расходясь, раздвигают колодки. Они плотно соприкасаются с вращающимся на ступице тормозным барабаном и тормозят его.

Устройство состоит из диска, закрепленного на ступице колеса и суппорта, который закреплен на подвеске. В суппорте находятся две тормозные колодки и цилиндры.

Поршни рабочих цилиндров при торможении прижимают с помощью гидравлики к вращающемуся диску тормозные колодки, останавливая их.

Сложное, на первый взгляд, устройство автомобиля на самом деле оказалось гораздо проще, чем каждый себе представляет. Даже поверхностные знания конструкции автомобиля и основных его частей способны помочь автомобилисту не только правильнее управлять транспортным средством, но и вовремя распознать поломку и своевременно ее устранить.