Устройство автомобиля

Несмотря на огромное разнообразие типов и марок автомобилей, очевидно, что все легковые транспортные средства имеют одинаковое строение. Это основные компоненты автомобиля:

1. Двигатель (мотор). Это устройство преобразует тепловую энергию в механическую, обеспечивая вращение колес и, соответственно, движение автомобиля.

Передача мощности

Этот элемент автомобиля отвечает за создание крутящего момента за счет энергии, вырабатываемой двигателем. Он состоит из коробки передач, сцепления, карданного вала и ведущего моста.

Ходовая часть

Это механическая часть, обеспечивающая движение автомобиля, состоящая из передней и задней подвесок, колес и ведущих мостов.

Системы управления

Если говорить о системах управления, то это рулевое управление и тормозная система, обеспечивающая движение и остановку.

Электрооборудование

К электрооборудованию относятся аккумуляторная батарея, электропроводка и генератор. Другими словами, это источники и потребители тока, подключенные к несущей конструкции автомобиля.

Кузов автомобиля

Кузов автомобиля состоит из днища, передних и задних лонжеронов, усиливающих раму, моторного отсека, крыши, а также навесных элементов: дверей, капота, крышки багажника, бампера, крыльев.

Общий принцип работы автомобиля

Этот список — лишь начало того, что необходимо знать об общем принципе работы автомобиля. Вот краткий обзор важных систем и компонентов автомобиля:

Кузов удерживает все остальные компоненты вместе, обеспечивая их слаженную работу. Аккумулятор отвечает за питание двигателя, который при появлении искры воспламеняет бензин в камере сгорания. Поршни двигателя приходят в движение, а трансмиссия передает энергию на колеса, обеспечивая движение автомобиля. Тормоза и педаль газа регулируют скорость и останавливают автомобиль. В случае механической коробки передач имеется также педаль сцепления. Наконец, генератор обеспечивает ток, необходимый для нормальной работы датчиков, лампочек и бортового компьютера.

За рулем

Водитель, уютно устроившийся в водительском кресле, не имеет никакого представления о тонкостях работы автомобиля. Все, что ему нужно,— это повернуть замок зажигания, переключить коробку передач, нажать на педали, повернуть руль и нажать кнопки на приборной панели. Ну и, конечно, следить за показаниями топливного датчика. Волшебно! Однако, если вы хотите получить хотя бы базовое представление об устройстве автомобиля, вам придется заглянуть дальше.

Ключевой компонент

Двигатель (или мотор) — важнейшая часть конструкции и устройства автомобиля. Он может быть внутреннего сгорания (бензиновый или газовый) или электрическим. Двигатели внутреннего сгорания можно разделить на десятки типов, но мы не будем останавливаться на этом подробно.

Тормозная система

Тормозная система также является неотъемлемой частью системы управления. Она может быть как стояночной (для фиксации автомобиля на неровной поверхности), так и рабочей (для временной или полной остановки, а также для снижения скорости движения автомобиля).

Трансмиссия

Два термина — «механика» и «автомат» — хорошо известны каждому автомобилисту. Они обозначают соответственно механическую и автоматическую коробки передач. Существует также роботизированная коробка, представляющая собой комбинацию этих двух типов, но она не приобрела особой популярности.

Автоматическая коробка передач проще в управлении, так как она самостоятельно регулирует скорость и нагрузку на автомобиль, педаль сцепления в таких машинах отсутствует. С другой стороны, при использовании механики водителю необходимо использовать педаль сцепления для переключения передач и следить за загрузкой автомобиля.

Запуск автомобиля с механической коробкой передач

К двигателю подключается коробка передач со сцеплением, работающая со стороны маховика. Первоначально автомобиль устанавливается на «нейтральную» передачу, которая разъединяет зубья коленчатого вала, в результате чего вал коробки передач просто работает на холостом ходу, не передавая крутящий момент на колеса. Для того чтобы завести автомобиль, необходимо выжать сцепление, что приводит к плавному соединению маховика и коробки передач. После этого необходимо включить первую скорость, механизм начнет движение, и водитель сможет нажать на педаль газа. В автомобилях с автоматической коробкой передач весь этот процесс происходит автоматически, без участия водителя.

Наслаждайтесь вождением

Мы разобрали элементы современного автомобиля и представили их в понятном виде. Теперь вы знаете, как движется автомобиль, почему работает двигатель и за что отвечает каждый компонент.

Вождение современного автомобиля, даже с автоматической коробкой передач, доставляет огромное удовольствие. Однако необходимо соблюдать рекомендации по техническому обслуживанию, бережно относиться к автомобилю, регулярно его обслуживать и в случае возникновения неисправностей немедленно принимать меры.

Электрические системы и помощь водителю

Электрические системы отвечают за работу многих элементов автомобиля. Это сложная вещь, но она облегчает управление автомобилем и обеспечивает комфорт во время движения. Электросистема запускает двигатель и поддерживает его в оптимальном состоянии. Блок управления, аккумулятор, генератор, распределитель, свечи зажигания — все это части автомобиля, которые необходимы для его нормальной работы.

Вторичная автоэлектрика

Фонари, габаритные огни, указатели поворота, освещение салона, звуковой сигнал, а также различные датчики и регуляторы составляют вторичные электрические компоненты автомобиля. Кроме того, существуют системы, работающие на повышение маневренности автомобиля и общей эффективности тормозной системы.

Замедление и остановка

С помощью этой системы автомобиль может быть остановлен. Она незаменима в экстренных ситуациях и может предотвратить скатывание автомобиля под уклон без предупреждения. Тормозная система состоит из нескольких компонентов: ручного, запасного, дополнительного и антиблокировочного. Все эти элементы в совокупности образуют тормозную систему.

Главная тормозная система

Основное назначение главной тормозной системы — регулировать скорость автомобиля и при необходимости останавливать его. Она состоит из привода и исполнительных механизмов (барабанных, дисковых). Для большинства современных легковых автомобилей наиболее распространен гидравлический привод, реже используются электрические, пневматические и комбинированные варианты. В некоторых случаях для усиления давления жидкости и дальнейшего повышения эффективности торможения используются вакуумный усилитель и регулятор.

В случае неисправности

В случае отказа или неисправности основного тормоза (снижение давления в одном из каналов и падение уровня жидкости до критического уровня) срабатывает резервная тормозная система. Она может использоваться как самостоятельно, так и совместно с ручным тормозом. Ручной или стояночный тормоз, оснащенный механическим приводом, предназначен для:

1. Удержания автомобиля в неподвижном состоянии при движении под уклон;

2. Экстренного торможения в аварийных ситуациях.

Эффективность замедления в автомобиле

Эффективность замедления автомобиля, движущегося со скоростью 80 км/ч, при усилии на педали до 50 кг основной системы и подсистем следующая:

1. Первичные тормоза — не менее 5,8 м/с2;

2. Аварийные и ручные — 2,75 м/с2.

Принцип работы тормозов относительно прост. При нажатии на педаль тормозное давление передается на механизмы колеса, которые затем прижимают к дискам колодки, вызывая тем самым остановку вращения.

Структура автомобиля

Шасси автомобиля состоит из различных компонентов, которые передают крутящий момент двигателя на колеса, обеспечивая тем самым движение и управление автомобилем. Она включает в себя трансмиссию, системы управления и раму.

Сцепление

Сцепление отвечает за передачу мощности двигателя на коробку передач, а также за плавное соединение и разъединение двигателя с элементами трансмиссии. Оно приводится в действие тросом, который активируется при нажатии на педаль сцепления. Сцепление служит для защиты двигателя и компонентов трансмиссии от повреждений и перегрузок при переключении передач или резком торможении.

Манипулирование автомобилем

Система управления автомобилем состоит из рулевого колеса и тормозов (дисковых и барабанных). Рулевое колесо используется для изменения направления движения автомобиля, а тормоза отвечают за контроль скорости, остановку и удержание автомобиля в неподвижном состоянии.

Устройство современного автомобиля

Устройство современного автомобиля оснащено по последнему слову техники. Рулевое колесо и тормоза позволяют водителю управлять скоростью и направлением движения, при этом автомобиль остается неподвижным.

Автомобильная промышленность — постоянное развитие

Автомобильная промышленность — динамичная отрасль, постоянно претерпевающая изменения и усовершенствования. Тем не менее, основные узлы и детали автомобиля остаются неизменными:

1. Двигатель внутреннего сгорания;

2. Трансмиссия;

3. Кузов;

4. Интерьер с набором функций и опций.

Двигатели можно разделить по виду топлива, используемого при работе,— дизельные, бензиновые, газовые и комбинированные. Состав всех двигателей практически одинаков и включает в себя следующие компоненты:

Компоненты двигателя внутреннего сгорания

1. Блок цилиндров является основной частью двигателя внутреннего сгорания.

2. В головке блока цилиндров расположены распределительный вал и клапаны.

3. Коленчатый вал, поршень и шатун составляют кривошипно-шатунный механизм.

4. Система охлаждения включает в себя водяной насос, радиатор, вентилятор, датчик температуры, расширительный бачок, термостат и трубопроводы.

5. Система смазки состоит из масляного насоса, заборника, фильтрующего элемента, датчика аварийного давления и датчика уровня масла.

Система питания

Система питания связана с двигателем и содержит топливный насос, топливные форсунки или карбюратор, дроссельный узел. Кроме того, имеется электронное управление, состоящее из блока управления двигателем и множества датчиков, отвечающих за работу двигателя внутреннего сгорания. Работа этой системы заключается в преобразовании тепловой энергии в механическую. Топливно-воздушная смесь поступает в камеру сгорания через впускной клапан под действием давления, создаваемого поршнем внутри цилиндра. В результате смесь сжимается при движении поршня вверх при закрытых клапанах.

Зажигание двигателя внутреннего сгорания

В точке критического сжатия возникает искра, которая приводит в действие смесь, заставляя поршень двигаться вниз. Затем открывается выпускной клапан, и отработавшие газы выбрасываются в выпускной коллектор.

Дизельные двигатели

Работа дизельного двигателя несколько отличается: 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 вращает генератор, а колеса приводятся в движение электродвигателем. Основным отличием является наличие аккумуляторных батарей. Электромобили приводятся в движение электродвигателем, а энергия поступает от аккумуляторов.

Автомобильная трансмиссия

В зависимости от привода автомобиля трансмиссия имеет различную конфигурацию. Трансмиссия переднеприводного автомобиля состоит из коробки передач и шарниров равных угловых скоростей. Коробка передач может быть: 1. Автоматическая; 2. Вариаторная; 3. Механическая; 4. Роботизированная. У заднеприводных автомобилей трансмиссия дополняется карданным валом и задним мостом или коробкой передач. В мосту передача крутящего момента обеспечивается полуосями, а в редукторных вариантах — еще и шарнирами равных угловых скоростей.