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

2016-11-30 Основной перечень конструктивных элементов и узлов автотранспортных средств

Автомашины имеют в своем составе 3-х ключевых блока:

Система двигателя

Компоновочный состав двигателя показан на рисунке. В него входят следующие компоненты:

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) важнейший конструктивный элемент, его задачей является трансформирование энергетического потенциала горючего в механическое усилие, направленное на выполнение полезных рабочих функций. Принципиальная схема автомотора основана на факторе смешения топливного вещества с атмосферными воздушными массами, в результате происходит образование воздушно-топливной смеси. Периодическое сгорание этой горючей смеси в камере сгорания формирует рост давления, направленного на поршневую группу, вращающую в свою очередь коленчатый вал посредством системы шатунов. Вращательная энергия переходит на трансмиссию машины.

Чтобы запустить мотор используется особый агрегат – стартер – аналог электромотора, который проворачивает коленвал. Для крупных дизельных автодвигателей вместо стартеров используют вспомогательный ДВС.

К настоящему времени разработаны несколько типов моторов, основанных на сгорании топлива

• Бензиновые
• двигатели на дизеле
• моторы на газе
• газодизельные
• роторно-поршневые

Кроме того, двигатели различают по типу горючего, по количеству и размещению цилиндров, по методике приготовления топливной смеси, по числу тактов в работе мотора и др.

Бензиновые и дизельные двигатели :

В бензиновом моторе, самом распространенном типе силовых агрегатов, горючим веществом является бензин. Минуя систему топливоподачи, это вещество по форсункам-распылителиям проникает в карбюратор или инжектор, а потом в виде топливно-воздушной смеси переходит к цилиндрам, где происходит ее сжимание посредством группы поршней, а затем ее воспламеняет искра от свечи зажигания.

Системы с карбюраторами уже устаревают, их вытесняет инжекторная система топливоподачи. Через форсунки-распылители (инжекторы) происходит впрыскивание горючего или сразу в цилиндры или через впускные коллекторы . Инжекторы могут быть на основе механической или электронной системы.

Механические системы дозируют топливо через плунжеры, представляющие собой рычажные механизмы, обладающие функцией электронного контроля за топливосмесью. В электронных устройствах весь цикл от приготовления до впрыскивания смеси проходит через блок управления. Инжекторные устройства позволяют экономичнее использовать топливо, обеспечивая оптимальное выгорание, и минимизировать выход вредных выхлопных газов.

В дизельмоторах в качестве топлива идет дизельное горючее. В таких моторах нет системы для зажигания, поскольку дизтопливо, смешанное с воздухом, проникая в цилиндр по форсункам, может взрываться от повышенного давления и высокой температуры, обеспеченные поршневой группой.

Газовые двигатели

Моторы на газовом топливе функционируют за счет газа – сжиженного, генераторного, сжатого или природного. Популярность таких моторов в современном мире стала расти за счет возросшими стандартами к безопасности автотранспорта в области экологии.

Первоначальное топливо находится в баллоне под высоким давлением потом по испарителю переходит к газовому редуктору, где его давление падает. Потом все идёт во схеме, аналогичной инжекторному мотору. В ряде случаев газовая система питания может обходиться без испарителя.

Шасси

В эту структурную часть автомобиля входят компоненты передачи усилий от мотора или коробки передач, ходовая часть и устройство для управления.

Передача усилия происходит, когда крутящий момент выдает двигательный импульс на ведущую ось машины. В состав силовой передачи входят:

• система сцепления
• коробка переключения скоростей
• кардан
• главная передача
• дифференциалы
• приводные валы

Сцепление

Сцепление выполняет функцию кратковременного отсоединения мотора от трансмиссии, чтобы впоследствии можно было плавно соединить их, когда передача переключена и в момент первоначального начала движения.

Коробка передач

Коробка переключения скоростей может корректировать показатель величины крутящего момента, передаваемого с коленвала мотора на карданный вал.

Коробка передач дает возможность надолго отключить соединения движка с карданной передачей, что делает возможным и езду задним ходом.

Карданная передача

Выполняет перенаправление крутящего момента трансмиссии на главную передачу с возможностью изменяющегося угла подачи.

Главная передача

Ее предназначение – обеспечение минимальных потерь при перенаправлении крутящего момента под прямым углом от кардана через дифференциалы к приводным валам ведущей оси и рост крутящего момента.

Дифференциал автомобиля

Оптимизирует вращение колес на ведущей оси, когда они движутся с разными частотами на повороте или на ухабистых дорогах.

Ходовая часть автомашин

В нее входят рама, передняя и задняя оси, соединённые с рамой через систему подвески . В подвеске использованы компоненты с упругими свойствами – рессоры, пружины цилиндрического типа, пневмобаллоны и амортизаторные стойки. Большинство машин оборудованы несущим кузовом без наличия рамы.

Механизм контроля автомобиля при движении

В узел управление машиной входит рулевой механизм, связанный с колесами передней оси через рулевой привод и тормозную систему. В машинах современного типа используется бортовая компьютерная техника, контролирующая в ряде случаев процессы управления с возможностью корректировать действия водителя.

Используя рулевое управление, можно поворачивать передние колеса, чтобы направить машину в нужное место.

Особенности конструкции тормозной системы обязаны строго обеспечить эффективное и своевременное уменьшение скорости движения машины и полную остановку, одновременно не препятствуя управлению, а также в ее задачу входит неподвижная фиксация машины.

Кузов.

Необходим для расположения пассажиров, размещения грузов и водителя. В современных типах машин кузова, как правило, выполняют несущую функцию и состоят из нескольких элементов-панелей, которые между собой закреплены на сварку. В кузове выделяют компоненты: двери, крылья, крышка багажного отсека. В первых машинах, которые представляли собой моторизированные открытые конные экипажи, которые не выдерживали стандартов и требований, предъявляемых к современным типам транспортных средств. В те годы автокузова производились на тех же заводах, что и кареты, пролетки, поэтому в новый вид продукции перешли многие термины и названия из старых производственных цехов.

По разнообразию кузовов современные легковые машины подразделяются на несколько типологических моделей, которые во многих странах имеют общие технические нормативы, в том числе и в России.

Из чего состоит автомобиль?

Автомобиль является технически сложным устройством, состоящим из большого количества деталей, узлов и механизмов. Разбираться в них обязан каждый уважающий себя автовладелец, даже не для того, чтобы уметь самостоятельно устранить любую неисправность, которая может возникнуть в дороге, а просто для понимания принципа работы своей машины, и умения на понятном специалисту языке объяснить суть возникших проблем. Для этого необходимо знать хотя бы азы, из каких основных частей состоит авто, и как называются правильно каждая деталь.

Кузов авто

Основой любой машины является её кузов, представляющий собой корпус автомобиля, в котором размещаются водитель, пассажиры и грузы. Именно в кузове располагаются и все остальные элементы авто. Одно из главных его назначений – это защита находящихся в нём людей и грузов от воздействия внешней среды.

Обычно кузов крепится на раме, но встречаются авто и с безрамной конструкцией, и тогда кузов одновременно выполняет функции рамы. Конструкция кузова автомобиля бывает:

• однообъёмная, когда в одном объёме располагаются моторный, пассажирский и грузовой отсек (примером могут служить минивэны или фургоны);
• двухобъёмная, в котором предусмотрен моторный отсек, а места для пассажиров и груза объединены в одном объёме (универсалы, хэтчбеки, кроссоверы и внедорожники);
• трёхобъёмная, где предусмотрены отдельные отсеки для каждой части кузова автомобиля – грузовой, пассажирской и моторной (пикапы, седаны и купе).

В зависимости от характера нагрузки кузов может иметь три типа:

Кстати, хотим напомнить, что для автомобилей и не только вы можете недорого покупать интересные вещи на Алиэкспресс.

Большинство современных легковых автомобилей имеет несущую конструкцию, которая воспринимает все действующие на машину нагрузки. Общее устройство кузова легкового автомобиля предусматривает наличие следующих основных элементов:

• лонжеронов, представляющих собой несущие балки в форме прямоугольной профильной трубы, они бывают передние, задние и лонжероны крыши;

Кузовная несущая система. Данная система позволяет понизить массу автомобиля, снизить центр тяжести, а значит, повысить устойчивость при движении

• стоек – элементов конструкции, поддерживающих крышу (передние, задние и средние);
• балок и поперечин, которые бывают у крыши, лонжеронов, под опорами двигателя, и каждым рядом сидений, имеется также передняя поперечина и поперечина радиатора;
• порогов и пола;
• надколёсных ниш.

Автомобильный двигатель, его виды

Сердцем авто, его главным узлом является двигатель. Именно эта часть автомобиля создаёт крутящий момент, который передаётся на колёса, заставляя машину перемещаться в пространстве. Сегодня существуют следующие основные виды автодвигателей:

• ДВС или двигатель внутреннего сгорания, который для получения механической энергии использует энергию сжигаемого в его цилиндрах топлива;
• электродвигатель, работающий от электрической энергии аккумуляторных батарей или водородных элементов (автомобили на водородных элементах сегодня уже имеются у большинства ведущих автостроительных компаний как опытные образцы и даже имеются в мелкосерийном производстве);
• гибридные двигатели, соединяющие в одном агрегате электродвигатель и ДВС, соединительным звеном между которыми выступает генератор.

Он являет собой комплекс механизмов, которые преобразуют тепловую энергию сгорающего в его цилиндрах топлива в механическую

По типу сжигаемого топлива все ДВС делятся на следующие разновидности:

• бензиновые;
• дизельные;
• газовые;
• водородные, в которых топливом выступает жидкий водород (устанавливаются лишь на опытных моделях).

По конструкции ДВС бывают:

Трансмиссия

Главное назначение трансмиссии состоит передаче крутящего момент от коленчатого вала двигателя на колёса. Элементы, из которых она состоит, носят такие названия:

• Сцепление, представляющее собой два фрикционных диска, прижатых друг к другу, которые соединяют коленвал двигателя с валом редуктора. Это соединение валов двух механизмов выполнено разъёмным, чтобы, отжимая диски, можно было разорвать связь двигателя и редуктора, для переключения передачи и изменения скорости вращения колёс.

Это силовая передача, осуществляющая взаимосвязь двигателя с ведущими колесами автомобиля

• Коробка передач (или редуктор). Этот узел служит для изменения скорости и направления движения авто.
• Карданная передача, представляющая собой вал с шарнирными соединениями на концах, служащий для передачи крутящего момента задним приводным колёсам. Она используется только в заднеприводных и полноприводных машинах.
• Главная передача, расположенная на приводном мосту автомобиля. Она передаёт крутящий момент от карданного вала полуосям, изменяя направление вращения на 90о.
• Дифференциал – это механизм, служащий для обеспечения разных скоростей вращения правого и левого приводных колёс при поворотах автомобиля.
• Приводные валы или полуоси – элементы, передающие вращение колесам.

В полноприводных машинах имеется раздаточная коробка, распределяющая вращение на обе оси.

Ходовая часть

Комплекс механизмов и деталей, служащих для перемещения автомобиля и погашения, возникающих при этом вибраций и колебаний, называется ходовой частью. К ходовой части относятся:

• рама, к которой крепятся все остальные элементы ходовой части (в безрамных машинах для их крепления используются элементы кузова автомобиля);

Ходовая часть – это комплекс устройств, при взаимодействии которых осуществляется перемещение автомобиля по дороге

• колёса, состоящие из дисков и шин;
• передняя и задняя подвеска, которая служит для гашения колебаний, возникающих во время движения, и бывает рессорная, пневматическая, пружинная или торсионная, в зависимости от применяемых демпфирующих элементов;
• балок мостов, служащих для установки полуосей и дифференциалов, они имеются только в авто с зависимой подвеской.

Большинство современных легковых автомашин имеют независимую подвеску, и балки мостов у них отсутствуют.

Рулевое управление

Для нормального перемещения на автомобиле водителю необходимо совершать повороты, развороты или объезды, то есть отклоняться от прямолинейного движения, или просто контролировать свою машину, чтобы её не увело в сторону. Для этого в её конструкции предусмотрено рулевое управление. Это один из самых простых механизмов в автомобиле. Как называется часть элементов, рассмотрим ниже. Рулевое управление состоит из:

• руля с рулевой колонкой, так называется обычный вал, на котором жёстко насажено рулевое колесо;

Эти устройства состоят из рулевого управления, которое связано с передними колесами рулевым приводом и тормозами

• рулевого механизма, состоящего из зубчатой рейки и шестерни, насаженной на вал рулевой колонки, он преобразовывает вращательное движение рулевого колеса в поступательное перемещение рейки в горизонтальной плоскости;
• рулевого привода, передающего воздействие от рейки рулевого механизма колёсам, для их поворота, и включающего в себя боковые тяги, маятниковый рычаг и поворотные рычаги колёс.

В современных авто используется дополнительный элемент – усилитель руля, позволяющий водителю прилагать меньшее усилие для обеспечения поворота рулевого колеса. Он бывает следующих видов:

• механический;
• пневмоусилитель;
• гидравлический;
• электрический;
• комбинированный электрогидроусилитель.

Тормозная система

Важной частью машины, обеспечивающей безопасность управления, является тормозная система. Главное её назначение состоит в том, чтобы принудительно остановить движущееся транспортное средство. Она также используется, когда необходимо резко сбросить скорость движения авто.

Тормозная система бывает следующих видов по типу привода:

• механическая;
• гидравлическая;
• пневматическая;
• комбинированная.

На современных легковых авто устанавливается тормозная система с гидроприводом, которая состоит из следующих элементов:

• педали тормоза;
• главного гидроцилиндра тормозной системы;
• заправочного бачка главного цилиндра, для заправки тормозной жидкости;
• вакуумного усилителя, имеющегося не во всех моделях;
• системы трубопроводов для переднего и заднего тормоза;
• тормозных цилиндров колёс;
• тормозных колодок, прижимаемых колесными цилиндрами к ободу колеса при торможении транспортного средства.

Тормозные колодки бывают дисковые или барабанные и имеют возвратную пружину, которая отжимает их от обода колёс при завершении процесса торможения.

Электрооборудование

Одна из наиболее сложных систем легковых авто с множеством самых разных элементов и соединяющих их проводов, опутывающих весь корпус автомобиля, – это электрооборудование, которое служит для обеспечения электроэнергией всех электротехнических устройств и электронной системы. Электрооборудование включает в себя следующие устройства и системы:

• аккумуляторную батарею;
• генератор;
• систему зажигания;
• световую оптику и систему освещения салона;
• приводы электродвигателей вентиляторов, стеклоочистителей, стеклоподъёмников и других устройств;
• обогрев стёкол и салона;
• всю электронику автоматической коробки передач, бортового компьютера и защитных систем (ABS, SRS), управления двигателем и других;
• гидроусилитель руля;
• противоугонную сигнализацию;
• звуковой сигнал.

Это неполный перечень устройств, входящих в электрооборудование авто и потребляющих электроэнергию.

Устройство кузова автомобиля и всех его составных частей необходимо знать каждому водителю, чтобы поддерживать машину всегда в исправном состоянии.