Сегодня на машине ездит практически каждый, но вот устройство автомобиля знакомо далеко не всем. Если Вам хочется знать, как же все-таки устроен Ваш автомобиль, то Вы определенно зашли на нужный сайт. Из этой статьи Вы сможете почерпнуть достаточную информацию, чтобы в общих чертах знать, из каких узлов и агрегатов состоит Ваша машина. В настоящее время существует огромное количество марок и моделей машин, но практически все легковые автомобили устроены одинаково.

Схема устройства автомобиля

Легковой автомобиль состоит из следующих частей:

• кузов (несущая конструкция);
• ходовая часть;
• трансмиссия;
• двигатель внутреннего сгорания (бензиновый или дизельный);
• система управления двигателем и электрооборудование.

На первый взгляд все просто, но это лишь общее устройство автомобиля. По каждому из приведенных пунктов можно написать не то чтобы статью, а целую книгу. Но мы не будем настолько углубляться и опишем лишь основные моменты, которые просто обязан знать каждый водитель независимо от стажа за рулем. Следует отметить, что банальная неосведомленность об элементарном устройстве автомобиля чревата значительными тратами на обслуживание и ремонт машины в автосервисе.

Кузов автомобиля

Кузов легкового автомобиля является несущей частью, к которой крепятся практически все узлы и агрегаты. Не многим известно, что первые автомобили не имели кузова, а все узлы крепились к раме, подобно грузовым машинам или мотоциклам. Но в гонке за снижением массы машины производители отказались от рамной конструкции, и появился современный кузов, который собственно и является своеобразной рамой.

Так как мы с Вами изучаем устройство автомобиля для начинающих, то разберем немного подробнее, из чего состоит кузов:

штампованное днище, к которому приварены всевозможные элементы усиления;

• лонжероны (передние и задние);
• крыша автомобиля;
• моторный отсек;
• прочие навесные составляющие.

Поскольку кузов является некой пространственной конструкцией, то данное разделение весьма условно, потому как все детали взаимосвязаны между собой. Лонжероны обычно являются единым целым с днищем или привариваются к нему и служат опорой для подвески. К навесным составляющим можно отнести крылья, крышку багажника, капот и двери. Задние крылья чаше привариваются к кузову, а передние могут быть съемными.

Ходовая часть

Ходовая часть состоит из множества агрегатов и узлов, при помощи которых автомобиль собственно имеет возможность передвигаться. Ну и поскольку данная статья описывает так сказать устройство автомобиля для чайников, то познакомимся с таким обширным понятием, как «ходовая часть», поближе. Основные составляющие практически любой ходовой части:

подвеска (передняя и задняя);

• ведущие мосты;
• колеса.

На большинстве современных легковых автомобилей устанавливается передняя независимая подвеска типа MacPherson (МакФерсон). Такой тип подвески позволяет значительно улучшить управляемость автомобиля и комфорт. В независимой подвеске каждое колесо крепится к кузову при помощи собственно крепежной системы. Зависимая подвеска уже давно устарела, но все же присутствует на многих автомобилях. Задняя зависимая подвеска может представлять собой жесткую балку или ведущий мост, в случае с заднеприводным автомобилем.

Трансмиссия

Следующим пунктом в нашем описании устройства автомобиля для начинающих будет трансмиссия, основным предназначением которой является передача крутящего момента с вала двигателя на колеса машины. Трансмиссия состоит из следующих узлов:

сцепление;

• коробка переключения передач (КПП);
• ведущий мост (мосты);
• шарниры равных угловых скоростей или карданная передача.

Сцепление автомобиля предназначено для соединения вала двигателя с валом коробки передач и призвано обеспечить плавную передачу крутящего момента. Коробка переключения передач необходима для изменения передаточного числа и снижения нагрузки на двигатель автомобиля. Ведущий мост монтируется в корпусе коробки передач (передний привод) или служит задней балкой (задний привод). Карданная передача или ШРУСы соединяют КПП с ведущим мостом или непосредственно с колесами машины.

Двигатель

Предназначение двигателя, наверное, известно всем, поэтому в нашем руководстве по устройству автомобиля для чайников мы не будем столь подробно описывать данный агрегат. Основное предназначение двигателя - преобразование тепловой энергии сгоревшего топлива в энергию механическую, которая передается на колеса автомобиля через трансмиссию.

Электрооборудование

Электрооборудование автомобиля включает в себя следующие основные узлы:

аккумуляторная батарея (АКБ);

• генератор переменного тока;
• электропроводка;
• система управления двигателем;
• потребители электроэнергии.

Аккумуляторная батарея является постоянным возобновляемым источником энергии и предназначена для запуска двигателя. В случае если двигатель не запущен, АКБ питает электроэнергией все потребители автомобиля. Генератор служит для поддержания в борт-сети постоянного напряжения и подзарядки АКБ. Электропроводка представляет собой множество проводов, которые образуют бортовую сеть автомобиля, соединяющую между собой все источники и потребители электроэнергии. Система управления двигателем состоит из электронного блока управления (ЭБУ) и всевозможных датчиков. Потребителями являются фары, задние фонари, система зажигания и пуска двигателя, стеклоочистители, электростеклоподъемники и прочее.

Как видите, автомобиль состоит из огромного количества частей, узлов и агрегатов, но при детальном рассмотрении все намного проще, чем кажется на первый взгляд. Стоит отметить, что это лишь обобщенный обзор устройства легкового автомобиля, с помощью которого просто невозможно охватить описание особенностей устройства конкретных марок и моделей.

Введение

Уважаемые будущие, настоящие и вчерашние курсанты автошкол! Из личного опыта знаем: каждому, кто готовится к нелегкому жизненному испытанию под названием «водительские курсы», очень уж хочется как-нибудь «опустить» теорию и поскорее сесть за руль автомобиля, пусть даже учебного. Равно как и тем, кто уже ерзает на стуле, сидя за партой, и с тоской изучает, что такое гужевая повозка или чем велосипед отличается от мопеда.

Однако же в теоретической части есть немало полезной и интересной информации. Проблема в том, что часто в стандартных учебниках она изложена сухо и непонятно. По этой причине и родилась книга, которую вы держите в руках.

Поверьте, все, что в ней содержится, пригодится не только для сдачи зачетов и экзаменов на пути к заветной цели, но и послужит вам в будущем хорошим подспорьем. Ведь гораздо лучше «опустить» не теорию, а звание «чайника» в водительской карьере. Для этого необходимо обладать знаниями, чтобы не тратить пол-стоимости автомобиля на замену целого узла вместо одного подшипника.

К сожалению, подобный «развод на деньги» происходит сплошь и рядом.

Так что читайте, запоминайте, усваивайте, переваривайте, сдавайте экзамены, покупайте машину и становитесь настоящим водителем!

1. Общее устройство автомобиля

К транспортным средствам категории «В»

относятся автомобили, разрешенная максимальная масса которых не превышает 3500 кг

с количеством сидячих мест, помимо сиденья водителя, не более восьми.

Любой легковой автомобиль состоит из следующих элементов (рис. 1.1):

♦ двигателя;

♦ трансмиссии;

♦ ходовой части;

♦ механизмов управления;

♦ электрооборудования;

♦ дополнительного оборудования;

♦ кузова.

Двигатель – это «сердце» машины. Он сжигает топливо и преобразует тепловую энергию в механическую: заставляет вращаться коленчатый вал, затем вращение через трансмиссию передается на колеса (составляющую ходовой части ).

Так машина приводится в движение.

Рис. 1.1.

Общий вид легкового автомобиля: 1 – фара; 2 – вентилятор системы охлаждения двигателя; 3 – радиатор системы охлаждения двигателя; 4 – распределитель зажигания; 5 – двигатель; 6 – аккумуляторная батарея; 7 – катушка зажигания; 8 – воздушный фильтр; 9 – телескопическая амортизаторная стойка передней подвески; 10 – бачок омывателя ветрового стекла; 11 – коробка передач; 12 – ручка стеклоподъемника; 13 – внутренняя ручка двери; 14 – рычаг задней подвески; 15 – элемент обогрева заднего стекла; 16 – основной глушитель; 17 – задний амортизатор; 18 – задний тормоз; 19 – балка задней подвески; 20 – поперечная штанга задней подвески; 21 – топливный бак; 22 – рычаг стояночной тормозной системы; 23 – дополнительный глушитель; 24 – вакуумный усилитель тормозной системы; 25 – вал привода передних колес; 26 – передний тормоз; 27 – штанга стабилизатора передней подвески

Во время движения водитель управляет автомобилем с помощью рулевого колеса и педалей, представляющих собой механизмы управления . Он включает свет фар и указатели поворотов, то есть пользуется электрооборудованием .

При этом водитель пристегнут ремнем безопасности, ему тепло (работает обогреватель) – задействовано дополнительное оборудование .

Кузов среднестатистического легкового автомобиля состоит из моторного отсека (там находится двигатель), пассажирского салона и багажного отделения. Он же является несущей конструкцией для узлов и агрегатов автомобиля.

Современные автомобили можно классифицировать по нескольким признакам: по типу кузова, типу и рабочему объему двигателя, типу привода колес и габаритным размерам.

Классификация по типу кузова

Кузова современных легковых автомобилей разнообразны и многофункциональны, хотя, конечно, их основное предназначение – перевозка пассажиров и небольшой поклажи.

В зависимости от формы кузова и количества посадочных мест легковые автомобили делятся на следующие типы.

Седан – машина с двумя, четырьмя или даже шестью боковыми дверями. Характерные черты – моторный отсек и багажное отделение у седанов вынесены наружу, то есть изолированы от салона (рис. 1.2). Седаны, имеющие шесть боковых дверей и перегородку, отделяющую водительскую секцию салона от пассажирской, называют лимузинами .

Рис. 1.2. Седан – самый распространенный тип кузова

Купе – двухдверный кузов с одним или двумя рядами полноразмерных или укороченных сидений (есть варианты, в которых задние сиденья – детские) (рис. 1.3).

Универсал – автомобиль с дверью в задней стенке кузова. Отличается от остальных типов тем, что имеет постоянный грузовой отсек, не отделяющийся от пассажирского стационарной перегородкой (рис. 1.4).

Рис. 1.3. Купе

Рис. 1.4. Универсалы любят дачники и путешественники

Хетчбэк – гибрид седана и универсала.

В наше время довольно популярный тип кузова. Как и в универсале, в хетчбэке задний ряд сидений складывается (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Хетчбэк

Вагон – он же мини-вэн. Характерные признаки – моторный отсек и багажное отделение не выступают за пределы кузова (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Мини-вэн удобен для семейных поездок

Кабриолет – автомобиль со складывающимся верхом и опускающимися боковыми стеклами окон (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Кабриолет

Джип – все более популярный тип кузова: вытянутый вверх хетчбэк (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Джип

Пикап – закрытая кабина (одно– или двухрядная) и открытая платформа для грузов с откидным задним бортом (может иметь мягкий или жесткий верх) (рис. 1.9).

Рис. 1.9. Пикап удобен при перевозке грузов

Классификация по типу и рабочему объему двигателя

Большинство современных автомобилей оснащено двигателями, работающими на бензине или на дизельном топливе. Следовательно, по типу двигателя автомобили делятся на бензиновые и дизельные .

По рабочему объему двигателей машины классифицируются следующим образом:

♦ особо малый класс (так называемые малолитражки) – до 1,1 литра;

♦ малый класс – от 1,1 до 1,8 литра;

♦ средний класс – от 1,8 до 3,5 литра;

♦ большой класс – 3,5 литра и более.

Классификация по типу привода колес

В зависимости от того, на какую колесную ось (переднюю или заднюю) передается крутящий момент от двигателя, автомобили делятся на заднеприводные, переднеприводные и полноприводные.

Заднеприводные – автомобили, у которых крутящий момент от двигателя передается на задние колеса (рис. 1.10).

Рис. 1.10. Заднеприводной автомобиль

Движение происходит по толкательному принципу: задние (ведущие) колеса толкают вперед автомобиль, а передние (ведомые) служат для изменения направления движения.

Переднеприводные – автомобили, в которых крутящий момент от двигателя передается на передние колеса, которые тащат за собой всю машину и служат для изменения направления движения (рис. 1.11).

Кстати, переднеприводной автомобиль более устойчив на дороге.

Рис. 1.11.

Переднеприводной автомобиль

Полноприводные – автомобили, в которых крутящий момент передается и на передние, и на задние колеса одновременно (рис. 1.12).

Рис. 1.12. Полноприводной автомобиль: а – с раздаточной коробкой; б – с полным приводом, подключаемым автоматически; в – с постоянным полным приводом

Классификация по габаритным размерам

В современной автомобильной промышленности различают шесть европейских классов в зависимости от габаритных размеров автомобиля. Классы обозначаются буквами латинского алфавита: A, B, C, D, E, S (или F) (рис. 1.13).

Рис. 1.13. Классификация автомобилей по габаритным размерам

♦ А – мини-класс. Характеризуется длиной не более 3,6 м и шириной до 1,6 м. Такие автомобили могут быть как трех-, так и пятидверными.

♦ В – малый класс. Длина кузова – от 3,6 до 3,9 м, ширина – от 1,5 до 1,7 м.

♦ С – низший средний класс (в народе – гольф-класс или компакт-класс). Длина таких машин – от 3,9 до 4,4 м, ширина – от 1,6 до 1,75 м.

♦ D – средний класс. К этой категории относятся автомобили длиной от 4,4 до 4,7 м и шириной от 1,7 до 1,8 м.

♦ Е – высший средний класс, или бизнескласс. Это кузова от 4,6 до 4,8 м в длину и более 1,7 м в ширину.

♦ S (F) – класс люкс (представительский класс). Автомобили длиной свыше 4,8 м и шириной более 1,7 м.

2. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС)

Общее устройство и работа ДВС

Почти на всех современных автомобилях в качестве силовой установки применяется двигатель внутреннего сгорания (ДВС) (рис. 2.1).

Существуют еще электромобили, но их мы рассматривать не будем.

Рис. 2.1. Внешний вид двигателя внутреннего сгорания

В основе работы каждого ДВС лежит движение поршня в цилиндре под действием давления газов, которые образуются при сгорании топливной смеси, именуемой в дальнейшем рабочей.

При этом горит не само топливо. Горят только его пары, смешанные с воздухом, которые и являются рабочей смесью для ДВС. Если поджечь эту смесь, она мгновенно сгорает, многократно увеличиваясь в объеме. А если поместить смесь в замкнутый объем, а одну стенку сделать подвижной, то на эту стенку будет воздействовать огромное давление, которое будет двигать стенку.

ПРИМЕЧАНИЕ

В ДВС из каждых 10 литров топлива только около 2 литров используется на полезную работу, остальные 8 литров сгорают впустую. То есть КПД ДВС составляет всего 20 %.

ДВС, используемые на легковых автомобилях, состоят из двух механизмов: кривошипношатунного и газораспределительного, а также из следующих систем:

♦ питания;

♦ выпуска отработавших газов;

♦ зажигания;

♦ охлаждения;

♦ смазки.

Основные детали ДВС:

♦ головка блока цилиндров;

♦ цилиндры;

♦ поршни;

♦ поршневые кольца;

♦ поршневые пальцы;

♦ шатуны;

♦ коленчатый вал;

♦ маховик;

♦ распределительный вал с кулачками;

♦ клапаны;

♦ свечи зажигания.

Большинство современных автомобилей малого и среднего класса оснащены четырехцилиндровыми двигателями. Существуют моторы и большего объема – с восьмью и даже двенадцатью цилиндрами (рис. 2.2). Чем больше объем двигателя, тем он мощнее и тем выше потребление топлива.

Рис. 2.2. Схемы расположения цилиндров в двигателях различной компоновки:

а – четырехцилиндровые; б – шестицилиндровые; в – двенадцатицилиндровые (α – угол развала)

Принцип работы ДВС проще всего рассматривать на примере одноцилиндрового бензинового двигателя. Такой двигатель состоит из цилиндра с внутренней зеркальной поверхностью, к которому прикручена съемная головка. В цилиндре находится поршень цилиндрической формы – стакан, состоящий из головки и юбки (рис. 2.3). На поршне есть канавки, в которых установлены поршневые кольца. Они обеспечивают герметичность пространства над поршнем, не давая возможности газам, образующимся при работе двигателя, проникать под поршень. Кроме того, поршневые кольца не допускают попадания масла в пространство над поршнем (масло предназначено для смазки внутренней поверхности цилиндра). Иными словами, эти кольца играют роль уплотнителей и делятся на два вида: компрессионные (те, которые не пропускают газы) и маслосъемные (препятствующие попаданию масла в камеру сгорания) (рис. 2.4).

Рис. 2.3. Поршень

Смесь бензина с воздухом, приготовленная карбюратором или инжектором, попадает в цилиндр, где сжимается поршнем и поджигается искрой от свечи зажигания. Сгорая и расширяясь, она заставляет поршень двигаться вниз. Так тепловая энергия превращается в механическую.

Рис. 2.4. Поршень с шатуном:

1 – шатун в сборе; 2 – крышка шатуна; 3 – вкладыш шатуна; 4 – гайка болта; 5 – болт крышки шатуна; 6 – шатун; 7 – втулка шатуна; 8 – стопорные кольца; 9 – палец поршня; 10 – поршень; 11 – маслосъемное кольцо; 12, 13 – компрессионные кольца

Далее следует преобразование хода поршня во вращение вала. Для этого поршень с помощью пальца и шатуна шарнирно соединен с кривошипом коленчатого вала, который вращается на подшипниках, установленных в картере двигателя (рис. 2.5).

В результате перемещения поршня в цилиндре сверху вниз и обратно через шатун происходит вращение коленчатого вала.

Верхней мертвой точкой (ВМТ) называется самое верхнее положение поршня в цилиндре (то есть место, где поршень перестает двигаться вверх и готов начать движение вниз) (см. рис. 2.3). Самое нижнее положение поршня в цилиндре (то есть место, где поршень перестает двигаться вниз и готов начать движение вверх) называют нижней мертвой точкой (НМТ) (см. рис. 2.3). А расстояние между крайними положениями поршня (от ВМТ до НМТ) называется ходом поршня .

Рис. 2.5. Коленчатый вал с маховиком:

1 – коленчатый вал; 2 – вкладыш шатунного подшипника; 3 – упорные полукольца; 4 – маховик; 5 – шайба болтов крепления маховика; 6 – вкладыши первого, второго, четвертого и пятого коренных подшипников; 7 – вкладыш центрального (третьего) подшипника

Когда поршень перемещается сверху вниз (от ВМТ до НМТ), объем над ним изменяется от минимального до максимального. Минимальный объем в цилиндре над поршнем при его положении в ВМТ – это камера сгорания .

А объем над цилиндром, когда он находится в НМТ, называют рабочим объемом цилиндра .

В свою очередь, рабочий объем всех цилиндров двигателя в сумме, выраженный в литрах, называется рабочим объемом двигателя. Полным объемом цилиндра называется сумма его рабочего объема и объема камеры сгорания в момент нахождения поршня в НМТ.

Важной характеристикой ДВС является его степень сжатия , которая определяется как отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Степень сжатия показывает, во сколько раз сжимается поступившая в цилиндр топливо-воздушная смесь при перемещении поршня от НМТ к ВМТ. У бензиновых двигателей степень сжатия находится в пределах 6–14, у дизельных – 14–24. Степень сжатия во многом определяет мощность двигателя и его экономичность, а также существенно влияет на токсичность отработавших газов.

Мощность двигателя измеряется в киловаттах либо в лошадиных силах (используется чаще). При этом 1 л. с. равна примерно 0,735 кВт.

Как мы уже говорили, работа двигателя внутреннего сгорания основана на использовании силы давления газов, образующихся при сгорании в цилиндре топливо-воздушной смеси.

В бензиновых и газовых двигателях смесь воспламеняется от свечи зажигания (рис. 2.6), в дизельных – от сжатия.

Рис. 2.6. Свеча зажигания

При работе одноцилиндрового двигателя его коленчатый вал вращается неравномерно: в момент сгорания горючей смеси резко ускоряется, а все остальное время замедляется.

Для повышения равномерности вращения на коленчатом валу, выходящем наружу из корпуса двигателя, закрепляют массивный диск – маховик (см. рис. 2.5). Когда двигатель работает, вал с маховиком вращаются.

А сейчас поговорим немного подробнее о работе одноцилиндрового двигателя.

Повторим, первое действие – попадание внутрь цилиндра (в пространство над поршнем) топливо-воздушной смеси, которую приготовил карбюратор или инжектор. Этот процесс называется тактом впуска (первый такт) . Заполнение цилиндра двигателя топливо-воздушной смесью происходит, когда поршень из верхнего положения движется в нижнее. При этом к цилиндру двигателя подведены два канала: впускной и выпускной. Горючая смесь впускается через первый канал, а продукты ее сгорания выходят через второй. Непосредственно перед входом в цилиндр в этих каналах установлены клапаны. Их принцип действия очень прост: клапан – это подобие гвоздя с большой круглой шляпкой, перевернутый шляпкой вниз, которой закрывается вход из канала в цилиндр.

При этом шляпка прижимается к кромке канала мощной пружиной и закупоривает его.

Если нажать на клапан (тот самый гвоздь), преодолев сопротивление пружины, то вход в цилиндр из канала откроется (рис. 2.7).

Первый такт – впуск

Во время этого такта поршень перемещается из ВМТ в НМТ. При этом впускной клапан открыт, а выпускной закрыт. Через впускной клапан цилиндр заполняется горючей смесью до тех пор, пока поршень не окажется в НМТ, то есть его дальнейшее движение вниз станет невозможным. Из ранее сказанного мы с вами уже знаем, что перемещение поршня в цилиндре влечет за собой перемещение кривошипа, а следовательно, вращение коленчатого вала и наоборот. Так вот, за первый такт работы двигателя (при перемещении поршня из ВМТ в НМТ) коленвал проворачивается на пол-оборота.

Второй такт – сжатие

После того как топливо-воздушная смесь, приготовленная карбюратором или инжектором, попала в цилиндр, смешалась с остатками отработавших газов и за ней закрылся впускной клапан, она становится рабочей .

Теперь наступил момент, когда рабочая смесь заполнила цилиндр и деваться ей стало некуда: впускной и выпускной клапаны надежно закрыты. В этот момент поршень начинает движение снизу вверх (от НМТ к ВМТ) и пытается прижать рабочую смесь к головке цилиндра (см. рис. 2.7). Однако, как говорится, стереть в порошок эту смесь ему не удастся, поскольку преступить черту ВМТ поршень не может, а внутреннее пространство цилиндра проектируют так (и соответственно располагают коленчатый вал и подбирают размеры кривошипа), чтобы над поршнем, находящимся в ВМТ, всегда оставалось пусть не очень большое, но свободное пространство – камера сгорания. К концу такта сжатия давление в цилиндре возрастает до 0,8–1,2 МПа, а температура достигает 450–500 °C.

Рис. 2.7. Процесс работы четырехтактного двигателя:

а – такт впуска; б – такт сжатия; в – такт рабочего хода; г – такт выпуска

Третий такт – рабочий ход

Третий такт – самый ответственный момент, когда тепловая энергия превращается в механическую. В начале третьего такта (а на самом деле в конце такта сжатия) горючая смесь воспламеняется с помощью искры свечи зажигания (рис. 2.8). Давление от расширяющихся газов передается на поршень, и он начинает двигаться вниз (от ВМТ к НМТ). При этом оба клапана (впускной и выпускной) закрыты. Рабочая смесь сгорает с выделением большого количества тепла, давление в цилиндре резко возрастает, и поршень с большой силой перемещается вниз, приводя во вращение через шатун коленчатый вал. В момент сгорания температура в цилиндре повышается до 1800–2000 °C, а давление – до 2,5–3,0 МПа.

Рис. 2.8. Искра между электродами свечи

Обратите внимание, что главная цель создания самого двигателя – это как раз и есть третий такт (рабочий ход). Поэтому остальные такты называют вспомогательными.

Четвертый такт – выпуск

Во время этого процесса впускной клапан закрыт, а выпускной открыт. Поршень, перемещаясь снизу вверх (от НМТ к ВМТ), выталкивает оставшиеся в цилиндре после сгорания и расширения отработавшие газы через открытый выпускной клапан в выпускной канал (трубопровод). Далее через систему выпуска отработавших газов, наиболее известная часть которой – глушитель, отработавшие газы уходят в атмосферу (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Фрагмент глушителя

Все четыре такта периодически повторяются в цилиндре двигателя, тем самым обеспечивая его непрерывную работу, и называются рабочим циклом .

Рабочий цикл дизельного двигателя имеет некоторые отличия от рабочего цикла бензинового. В нем во время такта впуска в цилиндр поступает не горючая смесь, а чистый воздух.

Во время такта сжатия он сжимается и нагревается. В конце первого такта, когда поршень приближается к ВМТ, в цилиндр через специальное устройство – форсунку, ввернутую в верхнюю часть головки цилиндра, – под большим давлением впрыскивается дизельное топливо. Соприкасаясь с раскаленным воздухом, частицы топлива быстро сгорают.

При этом выделяется большое количество тепла и температура в цилиндре повышается до 1700–2000 °C, а давление – до 7–8 МПа.

Под действием давления газов поршень перемещается вниз, и происходит рабочий ход.

Такт выпуска дизельного двигателя аналогичен такту выпуска бензинового двигателя.

Вспомогательные такты (первый, второй и четвертый) совершаются за счет кинетической энергии тщательно сбалансированного массивного чугунного диска, закрепленного на валу двигателя – маховика, о котором также шла речь выше. Кроме обеспечения равномерного вращения коленчатого вала, маховик способствует преодолению сопротивления сжатия в цилиндрах двигателя при его пуске, а также позволяет ему преодолевать кратковременные перегрузки, например, при трогании автомобиля с места. На ободе маховика закреплен зубчатый венец для пуска двигателя стартером. Во время третьего такта (рабочего хода) поршень через шатун, кривошип и коленчатый вал передает запас инерции маховику. Инерция помогает ему осуществлять вспомогательные такты рабочего цикла двигателя. Из этого следует, что при тактах впуска, сжатия и выпуска поршень ходит в цилиндре именно за счет энергии, отдаваемой маховиком. В многоцилиндровом двигателе порядок работы цилиндров устанавливается таким образом, чтобы рабочий ход хотя бы одного поршня помогал осуществлять вспомогательные такты и плюс ко всему вращал маховик.

А теперь подведем итоги: совокупность последовательных процессов, периодически повторяющихся в каждом цилиндре двигателя и обеспечивающих его непрерывную работу, называется рабочим циклом. Рабочий цикл четырехтактного двигателя состоит из четырех тактов, каждый из которых происходит за один ход поршня или за пол-оборота коленчатого вала. Полный рабочий цикл осуществляется за два оборота коленчатого вала.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАЧАЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ИНДУСТРИАЛНО-СУДОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ЛИЦЕЙ №116

г. Санкт-Петербурга

К внедрению на заседании

Методической комиссии Утверждаю

От «___» ________________ 20 г Зам по УПР_________ З. Г. Смирнова

Председатель МК________ Н. В. Богданова. « »_____________________ 20 г.

Трансмиссия автомобилей

Учебное пособие

Для учащихся 1 курса по профессии

«Автомеханик»

Санкт-Петербург 2012 г.

Трансмиссия автомобиля

Трансмиссия автомобиля – служит для передачи Мкр от ДВС на ведущие колёса, изменяя его по направлению и величине, состоит:

Муфта сцепления –

от перегрузок;

КПП – для изменения скорости движения, длительного разъединения ДВС от трансмиссии ;

Карданная передача – служит для передачи Мкр под углом до 28˚ (автомобили);

Главная передача – для увеличения Мкр и передачи его, под углом 90˚, через полуоси на ведущие

колёса;

Конечная передача – для увеличения Мкр.

Трансмиссия трактора – служит для передачи Мкр от ДВС на ведущие колёса, изменяя его по направлению и величине, состоит:

1. 
   МУФТА СЦЕПЛЕНИЯ
2. 
   ПРИВОД ПЕРЕДННЕГО МОСТА

6. ДИФФЕРЕНЦИАЛ

7. ГЛАВНАЯ ПЕРЕДАЧА

8. КОНЕЧНАЯ ПЕРЕДАЧА

Муфта сцепления – для плавного трогания с места, переключения передач и предохранения ДВС

от перегрузок;

КПП – для изменения тягового усилия, длительного разъединения ДВС от трансмиссии ;

Карданное соединение – служит для передачи Мкр при несоосности валов ДВС и КПП до 5˚;

Главная передача – для увеличения Мкр и передачи его, под углом 90˚, через конечную передачу

на ведущие колёса ;

Конечная передача – для увеличения Мкр.

Трансмиссии бывают:

Механические (с разрывом потока мощности)

Гидромеханические (без разрыва потока мощности)

Гидравлические (без разрыва потока мощности)

Электрические (без разрыва потока мощности)

МЕХАНИЧЕСКИЕ трансмиссии получили наибольшее распространение, так как просты по устройству и не дороги, долговечны в эксплуатации.

Муфта сцепления

Муфта сцепления - самый консервативный узел транспортного средства. Он очень мало изменился со времени его изобретения. Усовершенствование его идёт только по улучшению конструктивных особенностей.

Муфта сцепления в большинстве случаев установлена на маховике ДВС и крепится к ней , а так же приводится от неё, она служит – для передачи Мкр от ДВС на КПП, а также для плавного трогания с места и кратковременного разъединения ДВС с трансмиссией и предотвращает перегрузку ДВС.

Муфты сцепления бывают:

1. ПО КОЛИЧЕСТВУ ВЕДОМЫХ ДИСКОВ

Однодисковые

Двух и более

2. ПО ПЕРЕДАЧЕ ПОТОКОВ МОЩНОСТИ

Однопоточные (Весь Мкр передаётся на КПП)

Двухпотчные (Часть Мкр передаётся на КПП а часть на привод других агрегатов)

1. 
   ПО ПРИВОДУ ВКЛЮЧЕНИЯ в работу

- Механический привод

Гидромеханический

Гидравлический

Гидропневматический

Пневматический

1. 
   ПО СПОСОБУ СМАЗКИ

- Сухие (Отсутствует Смазка)

Мокрые (Присутствует смазка)

Устройство муфты сцепления (рассмотрим на примере автомобиля ЗИЛ-130.)

Она состоит из трёх основных частей:

- Корпуса 2

- Привода

- Ведущей части

- Ведомой части.

Привод состоит:

Педаль – 11

Система тяг и рычагов- 5,12,13

Вилка выключения-7

Выжимной подшипник с корпусом и стаканом-4

Отжимные рычаги с регулировочными вилками-3

Ведущая часть состоит:

Опорный диск (корзина)

Нажимной диск 10

Периферийные пружины

Пластинчатые пружины

Ведомая часть:

Ведомый диск 1

Ведущий вал Мсц (первичный вал КПП)

Подшипники вала

Подетальное устройство Мсц показано на следующем рисунке

Мсц может работать в двух основных режимах Мсц -включена (Мкр передаётся от ДВС на трансмиссию через ведомый диск) и Мсц - выключена (Мкр не передаётся от ДВС на трансмиссию).

Мсц включена – водитель не воздействует на педаль. Вследствие этого между отжимными рычагами и выжимным подшипником образовывается зазор А, который обеспечивает полное сжатие (под большим усилием) переферейными пружинами ведомого диска между маховиком и нажимным диском.

Величина этого сжатия определяется суммарной жёсткостью периферийных пружин и площадью ведомого диска.

В данном случае Мкр передаётся:

Маховик болты опорного диска опорный диска пружинные пластины нажимной диск ведомый диск демпферное устройство ступица опорного диска вал Мсц.

Мсц включена – водитель нажимает на педаль Мсц, за счёт этого выбирается зазор А , отжимные рычаги отводят нажимной диск от ведомого диска образовывая воздушный зазор между плоскостями нажимного, ведомого дисков и маховика.

В данном случае Мкр передаётся:

Маховик болты опорного диска опорный диска пружинные пластины нажимной диск.

Отсюда следует, что весь Мкр ДВС передаётся на вращение маховика и ведущей части Мсц.

Для нормальной работы Мсц очень важно обеспечивать величину зазора А , так как при большом зазоре будет затруднено переключение передач (муфта ведёт ), а при отсутствии зазора идёт пробуксовывание ведомого диска и как следствие падение мощности на трансмиссии, значительный износ деталей Мсц (муфта буксует ).

При увеличении грузоподъёмности автомобиля, его размеров, веса и т.д. необходимо на трансмиссию передавать очень большой Мкр. При передаче его очень сильно возрастают нагрузки на детали Мсц. Раньше мы упоминали, что величина передачи Мкр определяется суммарной жёсткостью периферийных пружин и площадью ведомого диска. Если нам пойти по увеличению размера ведомого диска, то мы получим большие размеры Мсц, что повлечет за собой увеличение размеров и особенно веса ДВС. Поэтому конструкторы пошли другим путём. Они вместо одного ведомого диска применили два и увеличили количество периферийных пружин и их жёсткость, что позволило значительно увеличить передачу Мкр при неизменном размере ведомого диска.

Устройство двухдисковой муфты сцепления (рассмотрим на примере автомобиля КАМАЗ. См РИС)

П
невмогидропривод - который представлен на рисунке состоит:

Гидравлической части (которая находится в кабине автомобиля):

Педаль 7

Оттяжная пружина 6

Гидроцилиндр 8

Шток с регулировочным винтом 15,16

Поршень выключения сцепления 33

Следящий поршень с манжетой 18

Пневматическая часть (находится с правой стороны на КПП)

Корпус 34

Крышка 28

Пневмопоршень с пружиной и штоком 26

Следящее устройство - для чувства педали при торможении водителем

Впускной 24 и выпускной 25 клапаны на одной оси

Клапан 22 следящего устройства с пружиной

Диафрагма 21

Работа пневмогидропривода:

Усилие от водителя на шток 16 передаётся посредством гидравлического масла

Гидроцилиндр трубопровод канал А поршень штока поршень следящего устройства.

При повышении давления срабатывает поршень следящего устройства 18, который в свою очередь, перемещаясь, воздействует на клапан следящего устройства 22. Перемещаясь клапан следящего устройства, закрывает выпускной клапан 25, а открывает впускной 24. Сжатый воздух, из тормозной системы, подаётся под поршень 26. Поршень перемещаясь, воздействует на пяту, которая передаёт усилие через шток поршеня 33 на шток привода рычага вилки выключения сцепления.

Ресивер трубопровод впускной клапан 24 канал поршень штока.

Диафрагма 21 – служит для того, чтобы водитель «чувствовал» педаль, чем больше усилие на педали, тем больше сопротивление сжатого воздуха на диафрагму21.

Основная отличительная особенность Мсц автомобиля КАМАЗ состоит в том что она имеет два ведомых диска 22, и промежуточный диск 2. Для предотвращения прилипания среднего диска к ведомым дискам применён механизм автоматической установки среднего диска 27 при выключенной Мсц. Для увеличения долговечности работы выжимного подшипника и отжимных рычагов установлено упорное кольцо 14 , изготовленное из материала с малым коэффициентом трения. Для уменьшения усилия на педаль, со стороны водителя, применён пневмогидропривод.

Муфта сцепления состоит:

Ведомый диск - 1

Средний ведущий диск - 2

Нажимной диск – 4

Оттяжной рычаг – 6

Пружина упорного кольца – 7

Шланг смазки выжимного подшипника - 8

Выжимной подшипник – 10

Вилка выключения сцепления – 13

Упорное кольцо – 14

Кожух сцепления – 17

Теплоизоляционная шайба -18

Картер сцепления – 20

Маховик – 21

Диск гасителя крутильных колебаний – 24

Механизм регулировки положения среднего диска - 27

Коробка перемены передач

КПП автомобиля – служит для переключения передач, отключения ДВС от ходовой части на длительное время, а так же для передачи Мкр от Мсц на ведущий мосты, изменяя его по величине и направлению.

КПП на большинстве автомобилей съёмная. Установлена между Мсц и карданным соединением, крепится к корпусу Мсц и к поперечине рамы.

КПП различают на:

- Ступенчатые (механические)

- Бесступенчатые (гидравлические, гидромеханические, электрические)

Наибольшее распространение получили ступенчатые механические КПП. Их преимущество в том, что они просты по конструкции, долговечны, имеют большой КПД (0,92-0,98).

КПП классифицируются:

Типу шестерёнчатой передачи

- С неподвижными осями валов

- С вращающимися осями валов

Числу валов

- Двухвальные

- Трёхвальные

- Четырёхвальные

Способу зацепления шестерён

- С подвижными шестернями

- Постоянного зацепления

Типу механизма переключения переда ч

- Механические

- Гидравлические

-Гидромеханические

- Автоматические

Расположению валов

- Продольное

- Поперечное

Монтажные качества

- Съёмные

- Собранные в общем корпусе

Передачи автомобиля

Действие КПП основано на том, что вращение от коленчатого вала ДВС передаётся на ходовую часть через зубчатые шестерни с определённым передаточным числом на каждой передаче.

Передаточное число - показывает, во сколько раз изменяется частота вращения ведомого вала по сравнению с ведущим « или во сколько раз ведомая шестерня больше (меньше) ведущей (по числу зубьев).

I

Где - частота вращения ведомого вала (обороты ведомого вала)

Частота вращения ведущего вала (обороты ведущго вала)

Где - количество зубьев ведомой шестерни

Количество зубьев ведущей шестерни.

Если в передаче Мкр участвует несколько шестерён , то общее передаточное число будет равно произведению передаточных чисел этих шестерён.

Основным показателем работы КПП является её передаточное число на данной передаче/

Передачи автомобиля делятся на

Низшие – для трогания с места, преодоления препятствий и движение в тяжёлых дорожных

условиях по пересечённой местности.

Высшие – движение при хороших дорожных условиях

Передачи заднего хода – необходимы для маневрирования задним ходом

Общее у стройство четырёхступенчатой механической КПП

Механизм переключения

Крышка

Рычаг 7

Ползун 9

Фиксатор 8

Вилка 5

Редукторная часть

Корпус 4

Первичный (ведущий) вал3

Вторичный (ведомый) вал

Промежуточный вал

Шестерни

Каретки (подвижные шестерни)

Шестерни заднего хода1

КПП автомобиля Газ – 3307

КПП автомобиля четырёхступенчатая, с переключением на ходу, съёмная, трёхвальная, с кареткой включения первой и второй передачи, с одним синхронизатором повышенного трения.

К

орпус 1

Первичный вал 6- состоит:

Носок вала (под подшипник маховика)

Шлицевый вал (под ведомые диски Мсц)

Вал

Посадочное место (под подшипник корпуса)

Шестерня постоянного зацепления 4

Зубчатый венец (под синхронизатор)

Конус (под конусное блокирующее кольцо)

Расточка под вторичный вал

Вторичный вал 5 - установлен соосно с первичным валом и его опорами являются расточка первичного вала и подшипник корпуса.

Он состоит:

Опора (под подшипник)

Шлицы (под ступицу синхронизатора)

Поверхность (под ведомые шестерни третьей и второй передачи)

Шлицы (под ведомую первой и заднего хода передачи)

Шлицы (под фланец карданной передачи)

Промежуточный вал 3 - установлен в нижней части корпуса (ниже перичного и вторичного валов), его опорами являются подшипники корпуса.

Промежуточный вал изготовлен за одно с ведущими шестернями постоянного зацепления 2, третьей 21, второй 19, первой и заднего хода передач.

Работа КПП

Работа механизма переключения.

Блокировочное устройство(СМ. рис Б)- служит для предотвращения включения одновременно двух и более передач

Он состоит:

Трёх ползунов 9

Двух плунжеров блокировки 25

Одного штифта – находится внутри среднего ползуна

При положении «нейтрал » - за счёт лунок, которые находятся в ползунах, плунжера и штифт находятся в свободном состоянии, что позволяет перемещаться вилкам с ползунами свободно, обеспечивая включение любой передачи.

При включенной передаче плунжера и штифт перемещаются и блокируются перемещаемым ползуном, что предупреждает включение другой любой передачи.

Для обеспечения полного зацепления шестерён и самовыключения при включенной передаче служит фиксатор 10.

Он состоит:

Пружина

Шарик

При полном включении передачи, шарик под действием пружины фиксируется в верхней лунке ползуна , обеспечивая полную фиксацию шестерён относительно друг друга.

Устройство и работа синхронизатора

Синхронизатор служит для безударного переключения пер едач (выравнивания угловых скоростей вращения валов).

Они бывают повышенного трения и инерционного типа.

На автомобиле ГАЗ-53 установлен синхронизатор повышенного трения. Установлен на вторичном валу через ступицу 3 и служит для включения третьей и четвёртой передачи.

Он состоит:

Ступица 3

Муфта 4

Блокирующие кольца 2

Пружинные кольца 9

Сухари 8

Работа синхронизатора заключается в следующем:

П

ри включении четвёртой (третьей) передач, вилка перемещает муфту синхронизатора 4, которая в свую очередь воздействует на сухари 8. Сухари перемещая блокировочные кольца 2, обеспечивают взаимодействие конуса блокировочного кольца с конусом первичного вала. За счёт трения вторичный вал, либо разгоняет, либо уменьшает обороты первичного вала. При выравнивании оборотов вращения (угловых скоростей) первичного и вторичного валов. Муфта, скользя по зубчатому конусному венцу блокировочного кольца, соединяет вторичный и первичный вал как одно целое.

Работа редукторной части КПП

I - передача

ВАЛ I ШпзI ВАЛ II

II - передача

III - передача

IV – передача

У
стройство и работа КПП автомобиля ЗИЛ-130 (представлена на нижнем рисунке)

Она состоит:

Крышка – 27 Первичный вал - 6

Вторичный вал – 19 Промежуточный – 15

Синхронизаторы – 18, 35

Шестерни :

Вторичного вала « IV -17, III -16, II , I и заднего хода -28»

Промежуточного вала « постоянного зацепления – 14 , IV -17, III -16, промежуточная заднего хода,

II ( I ) -28»

Блок шестерён заднего хода – 30

Работа КПП автомобиля показана на схеме коробки перемены передач.

Устройство КПП КАМАЗ

Корпус (картер) – 1 Крышка – 9

Первичный вал - 6 Вторичный вал – 25

Промежуточный – 2 Подшипник – 20

Отличительные особенности:

В первичном и вторичном валу имеются осевые и радиальные каналы для принудительной смазки зубьев шестерён.

Для переключения передач применяется специальная кулиса.

Включение всех передач (кроме заднего хода) осуществляется при помощи синхронизаторов.

Работа КПП автомобиля КАМАЗ аналогична КПП ЗИЛ-130.

Карданные передачи автомобилей

Карданная передача автомобиля – служит для передачи Мкр от КПП на задний ведущий мост под углом до 28 .

В связи с тем, что задний мост соединяется с остовом автомобиля через рессорную подвеску, расстояние между неподвижной КПП и подвижным мостом (при перевозке грузов и т.д.) постоянно меняется по величине. Чтобы компенсировать это перемещение и применяется карданные передачи.

Карданные валы соединяются с КПП и мостами при помощи фланцев

Карданная передача (рис.1) состоит:

Вал привода промежуточного моста

Промежуточный мост

Вал привода заднего моста

Задний мост

Карданный вал (рис.92) состоит:

Рис.1

Игольчатый подшипник крестовины состоит:

Стакан подшипникак-1

Сальникового радиального уплотнения-2

Торцевого сальника-3

Игольчатых подшипников

Шипа крестовины-4

Компенсация удлинения или уменьшения расстояния происходит за счёт телескопического соединения шлицевого вала и скользящей вилки.

Ведущие мосты автомобилей

Ведущий мост автомобиля ГАЗ-3307

Ведущий мост автомобиля служит для увеличения крутящего момента и передачи его под углом 90⁰, через дифференциал, на полуоси.

Ведущий мост автомобиля или трактора состоит:

Корпус ведущего моста - отлит из чугуна. На концах корпуса приварены чулки – точно обработанные поверхности для установки подшипников цапф заднего моста.

Главной передачи – которая служит для увеличения крутящего момента и передачи его под углом 90⁰ на полуоси.

Главная передача бывает:

Одинарная – одна пара шестерён. Применяется на легковых и грузовых малой грузоподъёмности.

Двойная – две пары шестерён. Применяется на автомобилях большой и особо болшой грузоподъёмности.

Разнесённая – главная передача у которой имеется конечная передача (трактора и автомобили большой и особо большой грузоподъёмности).

Главная передача в сваю очередь состоит:

Корпус

Дифференциал

Полуоси

Корпус – отлит из чугуна, на конце корпуса имеются крышки крепления корпуса дифференциала с регулировочными гайками с контровочными пластинами.

Главная передача состоит:

Ведущий вал с шестерней-5

Стакан – 2

Подшипники стакана – 1

Сальниковое уплотнение – 4

Ведомая шестерня - 16

Дифференциал – служит для перераспределения Мкр между ведущими колёсами, что позволяет вращаться колёсам с разными скоростями.

Он состоит:

Корпус (состоит из двух чашек и вращается на подшипниках 10)

Крестовина 14

Сателлиты – 12

Полуосевые шестерни – 11

Подшипники - 10

Крышка корпуса - 17

Работа главной передачи

Прежде чем рассмотреть работу ведущего моста автомобиля рассмотрим работу главной передачи.

Блок-схема передачи Мкр в главной передаче:

Корпус дифференциала .

Дифференциал – служит для распределения Мкр между ведущими колёсам при повороте автомобиля (трактора).

При повороте автомобиля, внутреннее колесо проходит большее расстояние , чем наружное. Если не выровнять их угловые скорости вращения, то колёса будут проскальзывать относительно покрытия, что неизбежно ведёт к увеличенному износу шин, перегрузке всего заднего моста, а при скользком покрытии к «юзу» - полной неуправляемости автомобиля.

На изучаемых марках автомобилей применяется центральный семеричный дифференциал.

Работает он следующим образом

Блок-схема передачи Мкр в дифференциале:

Автомобиль движется по прямой.

Мкр равномерно распределяется между колёсами. Сателлиты не вращаются вокруг своей оси. Корпус и полуоси вращаются как одно целое.

Корпус дифференциала Крестовина 14 Сателлиты 12 Полуосевые шестерни

Полуоси 9

Автомобиль движется на повороте.

Мкр так же равномерно распределяется между колёсами, только на внутреннем колесе Мкр меньше, чем на внутреннем. Вследствие этого сателлиты вращаются вокруг своей оси – выравнивая угловые скорости вращения полуосей, то есть наружное вращается быстрее, чем внутреннее.

Основным недостатком такой конструкции дифференциала является то, что при блокировке (отсутствии сцепления, когда колесо находится на льду, а другое на твёрдом покрытии) одного из колёс – весь Мкр передаётся на блокирующее колесо и автомобиль не в состоянии перемещаться, то есть «буксует». Для устранения этого недостатка применяют другие конструкции дифференциала.

Ведущий мост автомобиля ЗИЛ-130

Ведущий мост большегрузных автомобилей имеет двойную (двухступенчатую) главную передачу и в большинстве случаях бортовой редуктор планетарного типа (конечную передачу).

Она состоит из двух ступеней:

Первая – коническая пара шестерён

Вторая - цилиндрическая пара.

Общее устройство заднего моста представлено на рисунке:

Корпаус 7

Корпус главной передачи 8

Фланец 1

Ведущая коническая шестерня с валом 2

Стакан (с подшипниками34 и дистанционной втулкой)

Средний вал 31 (за одно изготовлен с ведущей цилиндрической шестерней 33. Средний вал установлен на подшипниках 32 в крышках 6 корпуса. Под крышками установлены регулировочные прокладки)

Ведомая коническая шестерня 5 (посредством заклёпок установлена на фланце среднего корпуса).

Ведомая цилиндрическая шестерня 9 (крепится при помощи болтов между чашками 13 корпуса дифференциала)

Центральный семетричный дифференциал состоит:

Корпус дифференциала (состоит из двух чашек 13)

Крестовина

Сателлиты 12

Упорная шайба 10 (для уменьшения износа)

Полуосевые шестерни 17

Подшипники 14 корпуса дифференциала

Регулировочные гайки 16

Крышки 15 крепления дифференциала

Полуоси

Работа заднего моста

Блок-схема передачи Мкр от карданной передачи на полуоси:

Фланец 1 Ведущий вал с конической шестерней 2 Ведомая коническая шестерня 5 Средний вал Ведущая цилиндрическая шестерня 33 Ведомая цилиндрическая шестерня 9 Корпус дифференциала 13 Крестовина Полуосевая шестерня 17 Полуось.

Дифференциал работает точно так же, как и на автомобиле ГАЗ-3307.

Ведущий мост автомобиля КАМАЗ-5320

Средний мост и межосевой дифферен­циал автомобиля:

1 - дифференциал среднего моста;

2 - ведущая цилиндрическая шестер­ня;

3 - ведомая коническая шестерня;

4 - вал привода заднего моста;

5 - ведущая коническая шестерня;

6 - диафрагменная камера;

7 - шток;

8 - поджимная муфта;

9 - чашки;

10 - коническая шестерня привода среднего моста;

11 - корпус;

12 - коническая шестерня привода заднего моста;

13 - сателлит;

14 - крестовина;

15 - левая полуось;

16 - ведомая цилиндрическая шестерня

По принципу устройства и работе задний мост не отличается от заднего моста автомобиля ЗИЛ-130. Но в связи с тем, что автомобиль КАМАЗ имеет два ведущих задних моста и значительно уменьшена погрузочная высота грузовой платформы, в конструкцию заднего моста автомобиля были внесены ряд значительных конструктивных изменений.

Корпус заднего моста был повёрнут на 90⁰, что позволило установить в верхней части корпус главной передачи с первой ступенью. На корпусе промежуточного моста установили межосевой дифференциал.

Межосевой дифференциал состоит:

Корпус 11

Дифференциала

Вала привода заднего моста 4

Ведущая коническая шестерня привода среднего моста

Привода включения

К
орпус крепится к корпусу гла вной передачи, а дифференциал и привод включения находится внутри корпуса.

Дифференциал состоит:

Двух чашек 9 с валом

Крестовины 14

Сателлитов 13

Конической шестерни привода заднего моста 12

Вал привода заднего моста 4

Конической шестерни привода среднего моста 10

Ведущая конической шестерни привода среднего моста 5

Привод включения состоит:

Пневматическая камера 6

Шток 7

Межосевой дифференциал служит для равномерного распределения вращающего момента между двумя ведущими мостами и уменьшения износа шин. Он установлен в среднем (промежуточном) мосту в отдельном корпусе 11 , прикрепленному к корпусу главной передачи, через стакан подшипников ведущей конической шестерни. В корпусе расположены правая и левая чашки 9, конические шестерни 10 и 12 привода среднего и заднего мостов, между которыми находится крестовина 14 с посаженными на ней, на бронзовых втулках, сателли­тами 13. Здесь же расположен механизм блокировки дифференциала, состоящий из муфты 8 блокировки, вилки и диафрагменной камеры 6. Муфта 8 помещена на внутренней зубчатой муфте, жестко соединенной с конической шестерней 10 привода главной передачи среднего моста.

Механизм блокировки предназначен для принудительной блокировки диффе­ренциала при движении по скользким и размокшим дорогам. При его включении ручкой крана управления, расположен­ной в кабине под рулевой колонкой, воз­дух из пневматической системы посту­пает в диафрагменную камеру 6. Диаф­рагма прогибается, преодолевая сопро­тивление пружины, и перемещает шток 7 с вилкой и муфтой 8 блокировки вперед. Последняя находит шлицами на зубчатый венец задней чашки диффе­ренциала и блокирует его, жестко соеди­няя корпус дифференциала с конической шестерней 10. Блокировку следует при­менять при малой скорости движения автомобиля или перед началом его дви­жения.

При выключении механизма блоки­ровки воздух из-под диафрагмы камеры 6 уходит в атмосферу, а пружина диаф­рагмы перемещает шток, вилку и муф­ту в первоначальное исходное положе­ние.

Во время движения по сухим дорогам с твердым покрытием блокировать меж­осевой дифференциал не следует, так как это в результате приводит к повы­шенному износу шин и перерасходу топлива.

Полуоси. Полуосевые шестерни шли­цованными отверстиями насажены на полуоси. Другие концы полуосей соеди­нены фланцами со ступицами ведущих колес.

На грузовых автомобилях применяют полностью разгруженные полуоси. На такую полуось действует только враща­ющий момент, а все остальные силы вос­принимаются кожухом полуоси, так как ступица колеса установлена на подшип­ники, посаженные непосредственно на кожух.

ЛИТЕРАТУРА

1. 
   Родичева В.А. «Тракторы». М., Проф обр ИЗдат 2002 г.
2. 
   Родичева В.А. «Грузовые автомобили» . М., Проф обр ИЗдат 2002 г.
3. 
   Родичева В.А. «Учебник водителя категории «С». Устройство и ТО». М., Академия. 2002 г.,
4. 
   Михайловский Е.В., Серебряков К.Б., Тур Е.А., «Устройство автомобиля»М., Машиностроение, 1978г.
5. 
   Гуревич А. М., Сорокин Е.М. «Тракторы и автомобили» М., Колос. 1971г
6. 
   Калисский В. С., и др., «Автомобиль» М., Транспорт. 1979г.
7. 
   Родичев В.А., Родичева Г.И. «Тракторы и автомобили» М., Агропромиздат 2000 г.
8. 
   Ксеневич и др. «Тракторы МТЗ-80 и МТЗ-82», М, Колос 1975 г.
9. 
   Балнипов С. А., Родичев В. А «Трактор Т-150К» М, Колос, 1978 г.
10. 
    Боровских Ю. И. и др «Техническое обслуживание и ремонт автомобилей». М., Высшая школа, 1983 г
11. 
    Гельман Б. М. М. «Сельскохозяйственные тракторы» М., Высшая школа, 1978 г
12. 
    Богатырёв А. В. «Гусеничные тракторы» М., Колос, 1984 г
13. 
    Гуревич А. М. и др. «Тракторы и автомобили» М., Колос 1978 г
14. 
    Кацигин В.В. и др., «Скоростные энергонасыщенные тракторы» Минск, «Урожай»., 1979г.
15. 
    Кальбус Г. А. «Навесные системы и автономные гидросистемы новых тракторов» Киев, Урожай, 1976 г
16. 
    Боровских Ю. И. и др. «Устройство автомобилей» М., Высшая школа, 1983 г
17. 
    Ковалёв Н. Г. «Практикум потракторам и автомобилям» М., Колос, 1984 г
18. 
    Автомобили КАМАЗ 6 4. Техническое обслуживание и ремонт. Руководство. – М., Военное издательство. 1983.
19. 
    Автомобили КАМАЗ-4310 и КАМАЗ-43105. Руководство по войсковому ремонту. В2кн.- М,. Военное издательство. 1992.
20. 
    АвтомобильУРАЛ-4320 и его модификации. Руководство по эксплуатации.- М., Военное издательство. 1983.
21. 
    АвтомобильУРАЛ-4320. Руководство по войсковому ремонту. - М., Военное издательство. 2002.
22. 
    Автомобиль ЗИЛ-131 и его модификации. Инструкция по эксплуатации.- М., Автоэкспорт СССР, 1982.
23. 
    Автомобили КАМАЗ 6 6. Инструкция по эксплуатации.- М., Внешториздат, 1989.
24. 
    Автомобили КАМАЗ типа 6 6.- М., Машиностроение, 1990.
25. 
    Виноградов В.В. Учебник военного водителя.- Рязань, узорочье, 2001.
26. 
    Дмитриеев М.Н. Практикум по устройству и техническому обслуживанию автомобилей. Минск, Высшая школа, 1986.
27. 
    Медведков В.И. и др. Автомобили КАМАЗ-5320, КАМАЗ-4310, УРАЛ-4320. М.,- ДОСОАФ. 1987.
28. 
    Подчинок В.М. Эксплуатация военной автомобильной техники. Рязань. Вооружение. Политика. Конверсия. 1995

Первый серийный автомобиль был построен в начале XX века на заводе «Форд». Первую машину собрали в 1908 году. Это был Ford Model T. Машина выпускалась до 1928 года и стала легендой.

Гениальный менеджер и механик Генри Форд всегда говорил: «Машина может быть любого цвета, если она чёрная». Он сделал основной акцент на универсальность автомобиля, полностью отторгнув индивидуальность. Именно это его и погубило.

Несмотря на универсальность устройства автомобиля Ford Model T и его простую, но надёжную функциональность, в 20-х годах у него появился конкурент в виде машин «Дженерал Моторс». Эта компания предлагала каждому покупателю уникальный автомобиль с необычным внутренним устройством.

В те времена были только механические коробки передач и слабосильные двигатели. Скорость же автомобилей редко превышала 50 миль в час. Сейчас же всё изменилось. Современные автомобили — это шедевр инженерной мысли, внутренности которого наполнены самой современной электроникой и сверхсложными системами управления.

Технические же параметры давно вышли за рамки фантастики. Сейчас разгон до 100 километров за 4 секунды — реальность, которой никого не удивишь. В то же время на рынке существуют сотни компаний, которые занимаются продажами самых разных автомобилей. Тем не менее несмотря на всё это разнообразие — общее устройство автомобилей у них очень схоже.

С чего состоит автомобиль

Безусловно, в устройство современной машины входит множество разнообразных узлов и деталей, но даже среди них можно выделить основные:

• трансмиссия,
• кузов,
• ходовая часть,
• системы управления,
• электрооборудование.

Каждый из этих элементов выполняет важную роль, которую тяжело переоценить. Чтобы понять, насколько важна правильная работа каждой детали, рассмотрим их более подробно.

Кузов

Кузов — это несущая часть в устройстве автомобиля. Именно к ней крепятся все узлы и агрегаты. Сейчас автомобильные производители стараются сделать всё возможное, чтобы подобрать максимально прочный и лёгкий композитный спав, который послужит основой изделия.

Дело в том, обычный металл весит довольно много. Увеличение веса негативно сказывается на динамике, максимальной скорости и разгоне, да и управлять тяжелым автомобилем очень непросто. В результате сейчас всё чаще используют нестандартные подходы к созданию кузовов. К примеру, применяют в конструкции углеводородное волокно.

Пожалуй, самым ярким автомобилем, где применялась данная технология, был Lykan Hypersport. Вы могли видеть эту машину в фильме «Форсаж 7». Применение углеродного волокна для создания кузова позволило сильно облегчить автомобиль, значительно повысив все его характеристики. Кстати говоря, стоимость машины составляет больше трёх миллионов.

По факту кузов — это рама, которая держит всё устройство автомобиля вместе. В то же время она должна обладать достаточной жёсткостью, чтобы выдерживать по-настоящему большие нагрузки. На скорости более 200 километров в час от её прочности зависит жизнь водителя.

Кузов, применяемый в устройстве автомобиля не только должен быть лёгким и прочным, но и иметь правильные аэродинамические формы. От того насколько эффективно корпус машины будет рассекать потоки воздуха зависит скорость и управление.

Традиционно кузов, являющийся частью устройства автомобиля можно поделить на такие элементы:

• лонжероны,
• крыша,
• тормоза,
• навесные детали,
• моторный отсек,
• днище.

Для того чтобы добиться большей жёсткости к устройству днища автомобиля приваривают усилительные элементы. Они обеспечивают повышенную прочность и большую безопасность всей конструкции.

Каждый из этих элементов связан друг с другом. Так лонжероны представляют собой одну цельную конструкцию вместе с днищем. В некоторых случаях они привариваются к нему. Главная задача этих деталей в устройстве автомобиля заключается в создании опоры для подвески.

Если же говорить про навесные детали, то сразу вспоминаются крылья. Также нельзя обойти вниманием багажник, двери и капот. Они являются навесными деталями, но очень тесно связаны с кузовом автомобиля.

Внимание! Чтобы добиться большей стабильности конструкции задние крылья привариваются к кузову, а передние делаются съёмными.

Подобные нюансы нужно учитывать, если вы хотите провести тюнинг своего железного коня. Мало того, именно к навесным деталям кузова прикрепляются детали модинга. Достаточно вспомнить тот же спойлер. Даже неоновые вставки монтируются по периметру днища.

Тюнинг корпуса даёт самый большой зрительный эффект. К тому же дополнительные элементы, вроде же бампера с низкой посадкой могут обеспечить конструкции гораздо лучшие аэродинамические качества.

Без ходовой никуда

Ходовая в устройстве автомобиля играет роль фундамента. Именно за счёт неё автомобиль может двигаться. К примеру, колёса, подвеска и мосты — это всё её элементы. Без них само движение было бы невозможным.

Система может иметь как переднюю независимую подвеску, так и заднюю зависимую. Сейчас в большинстве автомобилей используют именно первый вариант, так как он даёт наилучшую управляемость транспортного средства.

Главным отличием независимой подвески является то, что каждое колесо крепится отдельно. Мало того в устройстве автомобиля все колёса имеют собственные крепёжные системы.

Зависимая подвеска считается неким архаизмом в автомобильных кругах. Тем не менее некоторые компании в целях экономии и максимального упрощения устройства автомобиля до сих пор её используют. Тем не менее она обеспечивает высокую надёжность конструкции. Мало того, ухищрения некоторых производителей позволяют добиться по-настоящему выдающихся результатов при использовании этой устаревшей технологии.

Хочется вспомнить тот же немецкий концерн BMW. Эта компания уже на протяжении многих лет выпускает автомобили, в устройстве которых лежит именно задняя зависимая подвеска.

Тем не менее заднеприводные машины немецкого бренда славятся во всём мире. Мало того, многие водителя покупают данные автомобили с задним устройством подвески как раз из того удовольствия, которое получает водитель, сидя за рулём, этого монстра.

Внимание! Задний привод даёт возможность ощутить настоящее удовольствие от управления мощной, быстрой и хищной машины.

Обычно задняя подвеска представляет собой ведущий мост. В некоторых случаях машиностроители устанавливают жёсткую балку, и этого вполне достаточно, чтобы обеспечить оптимальную прочность конструкции.

Тормоза

Если на предыдущей детали располагался сам автомобиль и всё его устройство, то роль тормозной системы совершенно в другом. Надёжные тормоза позволяют предотвратить множество несчастных случаев и спасти миллионы человеческих жизней.

Многие автомобильные эксперты не считают нужным выделять данный элемент в устройство автомобиля. Они просто считают его частью ходовой. Тем не менее это в корне неправильно. Ведь важность тормозов в современном напряжённом трафике тяжело переоценить.

Сейчас чаще всего выделяют три элемента тормозной конструкции:

• Рабочая — позволяет управлять скоростью. Данная подсистема отвечает за постепенное уменьшение скорости вплоть до полной остановки автомобиля.
• Запасная — она нужна тогда, когда основная система в устройстве автомобиля отказывает. Обычно её делают полностью автономной.
• Стояночная — это ручной тормоз, который удерживает машину на одном месте, пока вас нет.

В современных тормозных системах используется множество дополнительных устройств, которые обеспечивают лучшую работу тормозов. Особое значение имеют разнообразные усилители и антиблокировочная системы. Эти элементы позволяют не только в несколько раз поднять эффективность системы, но и увеличить её комфортность для водителя.

Трансмиссия

Это устройство передаёт крутящий момент с вала на колёса. Конструкция состоит из следующих элементов:

• сцепления,
• шарниров,
• коробки передач,
• ведущего моста.

За счёт сцепления конструкторы в автомобиле устанавливают связь валов двигателя и коробки передач. В свою очередь КПП сильно снижает нагрузку на двигатель, увеличивая его ресурс и обеспечивая наиболее рациональный расход топлива.

Стоит признать, что за последние годы было придумано множество вариантов устройства коробки передач. Первой была МКПП. Она была изобретена вначале двадцатого века. Первая машина, на которой её установили, была всё та же легендарная модель американской компании «Форд» — Т.

С тех пор прошло около 40 лет, и в 50-х годах изобретают автоматическую коробку передач. Теперь не водитель решает, когда включить новую передачу, а гидравлическая система. Плюс такого устройства заключается в его простоте, а также плавности переключения.

Наконец, третьим витком эволюции устройства КПП становится робот. Данная коробка сочетает в себе все достоинства механики и автомата. Всё дело в том, что передачи переключает умная программа. Она до точности в несколько десятых миллисекунды определят нужно время и осуществляет переход. Как результат водитель получает огромную экономию топлива.

Важно! Также есть вариатор, но он редко где используется.

Двигатель

Пожалуй, это самая важная часть автомобиля — его сердце. От мощности данного устройства зависят в наибольшей степени скорость и динамика машины. Суть принципа работы этой детали крайне проста. Двигатель превращает тепловую энергию в электрическую за счёт сгорания топлива.

Электрооборудование и системы управления

Дело в том, что с каждым годом эти комплексы устройств автомобиля становятся всё больше связаны друг с другом. Умные системы управляют напряжением в проводке, работой аккумулятора и потреблением электроэнергии. Подобный подход превращает машины в думающие устройства, которые решают где водителю лучше всего парковаться и следят за едущими вблизи автомобилями.

Итоги

Устройство автомобиля — это сложная система, на изучение которой уходят годы. Тем не менее общую схема и предназначение всех узлов может изучить и понять даже новичок. Эти знания могут помочь как в дороге, так и в обслуживании авто.