Устройство автомобиля

Основные элементы автомобиля

Несмотря на большое количество разновидностей и марок автомобилей, при внимательном рассмотрении становится ясно, что все легковые автомобили устроены принципиально одинаково. Основными элементами любого автомобиля являются:

Двигатель. Это устройство превращает тепловую энергию в механическую, которая необходима для передачи вращения колесам. Другими словами, именно эта деталь заставляет автомобиль двигаться.

Передача мощности

Этот узел отвечает за передачу энергии, вырабатываемой двигателем, в крутящий момент. Он состоит из коробки передач, сцепления, карданного вала и ведущего моста.

Ходовая часть

Это механический каркас, обеспечивающий движение автомобиля. Она состоит из передней и задней подвесок, колес и ведущих мостов.

Управление и остановка

Под системами управления понимаются рулевое управление и тормозная система, которые используются для управления и остановки автомобиля соответственно.

Электрические компоненты

Электрооборудование включает в себя аккумуляторную батарею, электропроводку и генератор, которые вместе выполняют функции источников и потребителей тока.

Несущая конструкция

Все вышеперечисленные компоненты крепятся к кузову автомобиля, который является несущей конструкцией. Эта конструкция состоит из днища, передних и задних лонжеронов, моторного отсека, крыши и таких навесных элементов, как двери, капот, крышка багажника, бампер и крылья.

Устройство автомобиля: Краткий обзор

Устройство автомобиля состоит из множества компонентов, которые работают согласованно. Корпус автомобиля удерживает все части вместе. Аккумулятор отвечает за запуск двигателя, который воспламеняет топливо в камере сгорания, заставляя поршни двигаться. Затем трансмиссия автомобиля передает эту энергию на колеса, обеспечивая движение автомобиля. Педали тормоза и газа регулируют скорость автомобиля, а педаль сцепления присутствует в автомобилях с механической коробкой передач. Наконец, генератор питает все лампы, датчики и бортовой компьютер автомобиля. Это лишь краткий обзор устройства автомобиля.

Вождение с легкостью

Водитель, уютно устроившись за рулем, не подозревает о сложном устройстве автомобиля. Все, что от него требуется,— это повернуть ключ в замке зажигания, передвинуть рычаг переключения передач, нажать на педали, повернуть руль и нажать кнопки на приборной панели. Да еще следить за указателем уровня топлива! Легко, как в сказке! Однако для того, чтобы получить хоть какое-то базовое представление об устройстве автомобиля, необходимо познакомиться с некоторыми дополнительными механизмами.

Механика

Основополагающим элементом конструкции и устройства автомобиля является двигатель (или мотор). Они бывают двух видов — внутреннего сгорания (газовые или бензиновые) и электрические. Первый подразделяется на несколько более частных категорий, но мы не будем углубляться в эту тему.

Тормоза

Тормозная система считается не менее важной частью управления. Существует стояночный тормоз (для фиксации автомобиля на неровной поверхности) и рабочий тормоз (предназначен для кратковременной или полной остановки, а также для снижения скорости движения);

Трансмиссия

К ним мы можем отнести два типа трансмиссии, знакомых каждому водителю: механическую или автоматическую. Роботизированная коробка, хотя и является их комбинацией, пока не получила широкого распространения. С автоматической коробкой передач обращаться проще, поскольку она может самостоятельно регулировать скорость и нагрузку на автомобиль, так как отсутствует педаль сцепления. Для сравнения, при использовании механической коробки передач водитель должен сам переключать скорости, следя за загрузкой автомобиля.

Что такое сцепление?

Задавались ли вы когда-нибудь вопросом, почему при включении автомобиля он не сразу трогается с места? Причина — в устройстве, называемом сцеплением, которое является элементом силового агрегата. Это устройство имеет маховик, коленчатый вал, шестерни, валы и зубья, которые работают вместе и удерживают автомобиль на месте до тех пор, пока вы не переключите скорость и не нажмете на педаль газа.

Как работает этот элемент?

Эта сложная система находится за пределами знаний большинства людей, поэтому мы постараемся объяснить ее более простым языком. Сцепление включает и выключает мощность двигателя, позволяя ему работать без движения автомобиля. Когда сцепление включено, маховик и коленчатый вал вращаются вместе, создавая энергию для движения автомобиля. Когда сцепление выключено, маховик и коленчатый вал не соединены, и двигатель продолжает работать, а автомобиль остается неподвижным.

Запуск автомобиля с коробкой передач со сцеплением

Чтобы завести автомобиль с коробкой передач со сцеплением, водитель должен сначала включить нейтральную передачу. При этом зубья коленчатого вала расцепляются, и вал коробки передач начинает свободно вращаться, не передавая крутящий момент на колеса. Для запуска автомобиля необходимо выжать сцепление, чтобы обеспечить плавное соединение маховика с коробкой передач. Затем водитель выбирает первую передачу, и весь механизм начинает движение, после чего нажимает на педаль газа. В автомобилях с автоматической коробкой передач весь этот процесс происходит автоматически, без участия водителя.

Прокатиться на современном автомобиле

Разделение на части современного автомобиля делается для того, чтобы дать понятное объяснение. Теперь вы знаете, почему работает двигатель и что делает каждый его узел.

Поездка на современном автомобиле, особенно с автоматической коробкой передач, доставляет удовольствие — при условии соблюдения рекомендаций по техническому обслуживанию, бережного отношения к машине и своевременного обращения в сервис.

Электрические компоненты и поддержка водителя

Многие компоненты автомобиля работают от электричества. Это может быть довольно сложно, но это действительно помогает вам комфортно и удобно управлять автомобилем. Именно оно запускает двигатель и поддерживает его в наилучшем состоянии. Блок управления, аккумулятор, генератор, распределитель, свечи зажигания — все это необходимо для нормальной работы автомобиля.

Вторичная электрика автомобиля

Помимо основных частей, электрика автомобиля имеет вспомогательные компоненты, такие как лампы, задние фонари, мигалки, подсветка салона и т. д., а также звуковые сигналы, датчики и регуляторы. Кроме того, существуют системы, повышающие маневренность и устойчивость автомобиля, например, тормозная система.

Тормозная сила

Эта функция позволяет замедлить автомобиль вплоть до полной остановки. Она незаменима в аварийных ситуациях, когда необходимо удержать автомобиль от резкого спуска. Тормозная система включает в себя несколько элементов: ручные, резервные, дополнительные и антиблокировочные тормоза. Все они вместе взятые называются тормозным механизмом.

Важнейшая роль главной тормозной системы

Основное назначение главной тормозной системы — контролировать скорость движения автомобиля и останавливать его в случае необходимости. Она состоит из привода и исполнительных механизмов (барабанных, дисковых). На современных легковых автомобилях обычно используется гидравлический привод, реже применяются электрические, пневматические или комбинированные варианты. В некоторых случаях для повышения давления жидкости и улучшения эффективности торможения используются вакуумный усилитель и регулятор.

Неисправность основного тормоза

В случае выхода из строя или неисправности основного тормоза (разгерметизация одного из его контуров и падение уровня жидкости до критического) в действие вступает вспомогательный тормоз. Он может работать как отдельно, так и совместно с ручным тормозом. Ручной или стояночный тормоз, оснащенный механическим приводом, предназначен для:

Обеспечения устойчивости автомобиля при движении на спуске;
Кризисного торможения в тяжелых ситуациях.

Эффективность замедления автомобиля, движущегося со скоростью 80 км/ч

Коэффициенты эффективности замедления автомобиля, движущегося со скоростью 80 км/ч с усилием на педали до 50 кг, можно разбить на две основные системы и подсистемы:

Основной тормоз — не менее 5,8 м/с2;
Аварийный и ручной тормоз — 2,75 м/с2.

Основной принцип работы тормозов достаточно прост. При нажатии на педаль тормозное усилие передается на колесные механизмы. Затем эти механизмы давят на диски с колодками, тем самым останавливая их вращение.

Конструкция автомобиля

Ходовая часть автомобиля состоит из нескольких элементов, которые передают крутящий момент от двигателя к колесам, обеспечивая тем самым движение и управление мощностью: трансмиссия, механизм управления автомобилем и шасси.

Сцепление

Сцепление служит для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач и элегантного соединения или разъединения двигателя с компонентами трансмиссии. Трос, соединенный с педалью сцепления, приводит в действие механизм сцепления. Это устройство играет важнейшую роль в предотвращении перегрузки и повреждения деталей двигателя и трансмиссии при внезапном включении передачи или при торможении.

Обновленный текст

Система управления автомобилем

Управление автомобилем осуществляется с помощью рулевого колеса и тормозов (дисковых и барабанных). Рулевое колесо позволяет изменять направление движения автомобиля, а тормоза регулируют скорость, останавливают автомобиль и удерживают его в неподвижном состоянии. Конструкция современного автомобиля

Инновации в автомобильной промышленности

Автомобильная промышленность постоянно развивается, в результате чего компоненты автомобилей постоянно модифицируются. Однако основные элементы и компоненты остаются неизменными:

Двигатель внутреннего сгорания;
Трансмиссия;
Кузов;
Интерьер с многочисленными функциями и опциями.

Двигатели делятся на несколько типов в зависимости от вида топлива, используемого при работе. К ним относятся дизельные, бензиновые, газовые и комбинированные двигатели. Все двигатели имеют схожую структуру, состоящую из следующих компонентов:

Компоненты двигателя

Блок цилиндров, представляющий собой центральный элемент машины.
Головка блока цилиндров, в которой расположены распределительный вал и клапаны.
Кривошипно-шатунный механизм, включающий коленчатый вал, поршень и шатун.
Система охлаждения, включающая водяной насос, радиатор, вентилятор, датчик температуры, расширительный бачок, термостат и трубопроводы.
Система смазки, включающая масляный насос, заборник, фильтр, датчик аварийного давления и датчик уровня масла.

Система питания и электронное управление

Система питания связана с двигателем и состоит из топливного насоса, топливных форсунок или карбюратора, дроссельного узла. Кроме того, электронное управление включает в себя блок управления двигателем и совокупность датчиков, контролирующих работу двигателя внутреннего сгорания. Принцип работы двигателя заключается в преобразовании тепловой энергии в механическую. Топливно-воздушная смесь через впускной клапан поступает в камеру сгорания, и при движении поршня вниз создается разряжение в цилиндре. После этого движение поршня вверх при закрытых клапанах приводит к сжатию смеси.

Двигатели внутреннего сгорания

В момент критического сжатия подается искра, которая приводит в действие смесь, заставляя поршень двигаться вниз. Затем открывается выпускной клапан, и отработавшие газы поступают в выпускной коллектор.

Дизельные двигатели

В дизельных двигателях воспламенение происходит при сильном сжатии без искры.

Гибридные и электрические двигатели

В последнее время все большее распространение получают гибридные двигатели и электродвигатели. В гибридном варианте двигатель внутреннего сгорания используется для вращения генератора, а колеса приводятся в движение электродвигателем. Его главное отличие — наличие аккумуляторных батарей. С другой стороны, электромобили приводятся в движение электродвигателем, а питание осуществляется от аккумуляторов.

Трансмиссии

В зависимости от привода автомобиля существуют различные типы трансмиссий. У переднеприводных автомобилей они состоят из коробки передач и привода с шарнирами эквивалентных угловых скоростей. Коробка передач имеет четыре варианта исполнения: автоматическая, вариаторная, механическая и роботизированная. Заднеприводные автомобили дополнительно имеют карданный вал и задний мост или коробку передач. В мостовых моделях передача крутящего момента осуществляется через полуоси, а в редукторных — через шарниры равных угловых скоростей.