Несмотря на большое разнообразие марок и стилей, на глубинном уровне все легковые автомобили устроены одинаково. Основные части любого автомобиля: 1. Двигатель (мотор). Это устройство преобразует тепловую энергию в механическую, которая необходима для передачи усилия на шины. Другими словами, благодаря ему автомобиль находится в движении;

Передача энергии

Этот узел отвечает за передачу энергии и крутящего момента, создаваемого двигателем. В его состав входят: коробка передач, сцепление, карданный вал, ведущий мост;

Шасси

Механическая часть движения автомобиля. В этот состав входят передняя и задняя подвески, колеса, ведущие мосты;

Системы управления и торможения

Системы управления — это системы, используемые для управления и остановки автомобиля и включающие в себя рулевое управление и тормозную систему.

Электрооборудование

Электрооборудование автомобиля состоит из аккумулятора, электропроводки и генератора, которые вырабатывают и потребляют ток.

Кузов автомобиля

Кузов автомобиля состоит из основания, передних и задних лонжеронов (частей рамы, придающих ей прочность и устойчивость), моторного отсека, крыши и подвижных элементов (двери, капот, крышка багажника, бампер, крылья).

Общий принцип устройства автомобиля

Это лишь малая часть того, как работают автомобили, но это хорошее начало.

Структура

Части устройства автомобиля удерживаются вместе кузовом. Системы работают слаженно, заставляя автомобиль двигаться. Аккумулятор подает энергию для запуска двигателя. Бензин воспламеняется в камере сгорания от искры. Детонация приводит поршни в движение, и двигатель через трансмиссию передает эту энергию на колеса. Ходовое устройство помогает поддерживать плавность хода. Управление автомобилем осуществляется с помощью педалей «газ» и «тормоз». Если автомобиль имеет механическую коробку передач, то имеется также педаль сцепления. Для обеспечения работы лампочек, датчиков и бортового компьютера генератор вырабатывает ток.

Вождение автомобиля: Кажущаяся простота

Человек, сидящий за рулем, может не замечать сложной механики автомобиля, которым он управляет. Все, что от него требуется, чтобы завести машину,— это повернуть ключ, переключить передачу, нажать на педали, повернуть руль и нажать кнопки на приборной панели. Кроме того, необходимо следить за уровнем топлива. В глазах водителя это почти сказка! Однако для того, чтобы получить базовое представление об устройстве автомобиля, необходимо изучить еще несколько механизмов.

Важнейший элемент: Двигатель

Двигатель или мотор — это неотъемлемый элемент устройства и конструкции автомобиля. Это может быть двигатель внутреннего сгорания (бензиновый или газовый) или электрический. Двигатели внутреннего сгорания имеют множество подвидов, но здесь мы их рассматривать не будем.

Необходимая тормозная система

Тормозная система — не менее важная часть управления автомобилем. Это может быть стояночный тормоз (для фиксации автомобиля на неровной поверхности) или рабочий тормоз (для временной или полной остановки и снижения скорости движения).

Switching Gears: Изучение механических и автоматических коробок передач

Когда водитель говорит о «механике» или «автомате», он имеет в виду механическую и автоматическую коробки передач. Существует также роботизированная коробка, представляющая собой их комбинацию, но она пока не получила широкого распространения.

Автоматические коробки передач

Управлять автомобилем с автоматической коробкой передач проще, поскольку она сама контролирует скорость и нагрузку на автомобиль, не требуя педали сцепления.

Механические коробки передач

Механическая коробка передач, напротив, требует от водителя самостоятельного переключения скоростей с помощью педали сцепления, контролируя при этом нагрузку на автомобиль.

Что такое сцепление?

Сцепление является неотъемлемой частью механики автомобиля. Это устройство, отвечающее за соединение и разъединение силового агрегата (двигателя) с системой трансмиссии. Другими словами, это механическое звено, позволяющее мощности, вырабатываемой двигателем, поступать к колесам автомобиля.

Как это работает?

Сцепление соединено с маховиком и коленчатым валом силового агрегата. Внутри сцепления находится сложная система шестерен, валов и зубьев. Эта система обеспечивает чередование работы силового агрегата и трансмиссии. Когда водитель нажимает на педаль сцепления, сцепление включается, и мощность двигателя передается на трансмиссию. Именно это позволяет автомобилю завестись и начать движение.

Когда водитель выключает сцепление, связь между двигателем и трансмиссией разрывается. Это позволяет автомобилю стоять на месте с работающим двигателем. Чтобы переключить скорость и нажать на педаль газа, водитель должен снова включить сцепление.

Запуск автомобиля

Коробка передач со сцеплением соединена с двигателем со стороны маховика. Чтобы завести автомобиль, необходимо переключиться в нейтральное положение, то есть зубья коленчатого вала больше не соединены. В результате трансмиссия вращается самостоятельно, не передавая крутящий момент на колеса. Для начала движения необходимо выжать сцепление, что приведет к сцеплению шестерен маховика с трансмиссией. После этого можно включить первую скорость. Далее весь процесс может быть инициирован нажатием на педаль газа, но у автомобилей с автоматической коробкой передач это происходит автоматически, без участия водителя.

Удовольствие от вождения современного автомобиля

Конструкция и дизайн современного автомобиля невероятно сложны. Мы разложили ее на основные элементы и постарались представить объяснение в понятной форме. Теперь вы понимаете, как устроен автомобиль, почему работает двигатель и что делает каждый его узел.

Мало кто будет спорить с тем, что управление автомобилем с автоматической коробкой передач — это удовольствие. Однако это удовольствие возможно только при правильном уходе за автомобилем, регулярном обслуживании и своевременном устранении неисправностей.

Электрические системы и помощь водителю

Электрические компоненты лежат в основе многих функций автомобиля. Это технический процесс, но он делает управление автомобилем более простым и комфортным для водителя. Электрическая система запускает двигатель и поддерживает его в рабочем состоянии. Блок управления, аккумулятор, генератор, распределитель и свечи зажигания — все это часть автомобиля, без которой он не может функционировать.

Электрооборудование вторичных автомобилей

Источники освещения, такие как лампы, маркерные огни, мигалки и подсветка салона, считаются вторичными компонентами автомобильной электросети. Сюда же относятся звуковая сигнализация, несколько типов датчиков и регуляторов. К электрооборудованию также можно отнести конструкции, предназначенные для повышения устойчивости и маневренности автомобиля при движении.

Тормозная система

Тормозной механизм также является частью общей электрической системы.

Тормоза автомобиля

Эта система позволяет снизить скорость движения автомобиля, вплоть до его полной остановки. Она незаменима в аварийных ситуациях, а также в тех случаях, когда необходимо предотвратить неожиданное движение автомобиля вниз. Тормоза автомобиля включают в себя множество подсистем: ручную, запасную, вспомогательную, антиблокировочную. Все вместе они образуют систему управления тормозами.

Основная тормозная система

Основное назначение тормозной системы — контролировать скорость движения автомобиля и при необходимости останавливать его. Система состоит из привода и исполнительных механизмов (барабанных, дисковых). На современных автомобилях чаще всего используется гидравлический привод, но в некоторых случаях применяются электрические, пневматические или смешанные альтернативы. Для повышения давления и эффективности торможения иногда используется вакуумный усилитель и регулятор.

Аварийная тормозная система

Если основная тормозная система не работает должным образом (например, при снижении давления в одном из контуров или падении уровня жидкости до критической отметки), включается резервная тормозная система. Этот тормоз может работать автономно или совместно со стояночным тормозом. Ручной или стояночный тормоз, оснащенный механическим приводом, используется для:

1. Удержания автомобиля на месте при спуске;

2. Обеспечения экстренного торможения при необходимости в аварийной ситуации.

Эффективность тормозной системы

Эффективность торможения автомобиля со скорости 80 км/ч, когда усилие на педали достигает 50 кг, определяется двумя системами и соответствующими коэффициентами:

1. Главный тормоз — минимум 5,8 м/с2;

2. Аварийный/ручной — 2,75 м/с2.

Принцип работы тормозов прост. При нажатии на педаль тормозное усилие передается на колесные устройства, которые затем нажимают на дискообразные колодки, тем самым останавливая вращение.

Ходовая часть автомобиля

Ходовая часть автомобиля состоит из множества деталей, передающих крутящий момент от двигателя к шинам, что обеспечивает движение и управляемость автомобиля. К этим компонентам относятся трансмиссия, система управления автомобилем и рама.

Сцепление автомобиля

Сцепление предназначено для передачи мощности двигателя на коробку передач и плавного соединения или разъединения двигателя с компонентами трансмиссии. Для этого используется трос, который приводится в действие педалью сцепления. Кроме того, сцепление служит для защиты двигателя и трансмиссии от перегрузок и повреждений при переключении передач или нажатии на тормоз.

Система управления автомобилем.

Механическая часть автомобиля в основном управляется рулевым колесом и тормозами (дисковыми и барабанными). Рулевое колесо служит для регулировки направления движения автомобиля, а тормоза отвечают за управление скоростью, остановку и поддержание автомобиля в неподвижном состоянии.

Конструкция современного автомобиля

Эволюция автомобильной промышленности

Автомобильная промышленность не стоит на месте, а постоянно меняется по мере совершенствования. Основные узлы и компоненты автомобилей остаются неизменными, но при этом они постоянно эволюционируют.

Двигатели внутреннего сгорания

Двигатели подразделяются по типу используемого топлива. Существуют дизельные, бензиновые, газовые и комбинированные двигатели. В состав двигателей входят:

1. Камера сгорания;

2. Впускные и выпускные клапаны;

3. Поршни;

4. Карбюратор или система впрыска топлива;

5. Коленчатый вал;

6. Распределительный вал;

7. Система зажигания;

8. Маховик;

9. Система смазки;

10. Система охлаждения.

Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания состоит из нескольких важных компонентов. К ним относятся:

• Блок цилиндров

• Головка блока цилиндров, включая 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, фильтрующий элемент, датчик аварийного давления и датчик уровня масла

Система питания связана с двигателем

Система питания связана с двигателем, в состав которого входят топливный насос, топливные форсунки или карбюратор, дроссельный узел. Кроме того, электронное управление включает в себя блок управления двигателем и ряд датчиков, отвечающих за работу двигателя внутреннего сгорания.

Принцип его работы заключается в преобразовании тепловой энергии в механическую. Топливно-воздушная смесь поступает в камеру сгорания через впускной клапан под действием всасывающей силы, создаваемой поршнем в цилиндре. Затем под действием движения поршня вверх она сжимается, при этом клапаны закрываются.

Работа двигателей внутреннего сгорания

В момент, когда давление достигает максимума, возникает 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 под большим давлением без искры.

Гибридные и электрические двигатели

В последнее время все большее распространение получают гибридные и электрические двигатели. В гибридном двигателе для вращения генератора используется двигатель внутреннего сгорания, а колеса приводятся в движение электродвигателем. Основное отличие — наличие аккумуляторных батарей. Электромобили, напротив, приводятся в движение электродвигателем, а энергию получают от аккумуляторов.

Автомобильные трансмиссии

В зависимости от типа привода в автомобилях устанавливаются различные типы трансмиссий.

Передний привод

У автомобиля с передним приводом трансмиссия состоит из коробки передач и карданного шарнира равных угловых скоростей. Это может быть автоматическая, вариаторная, механическая или роботизированная коробка передач.

Задний привод

Помимо коробки передач и карданного шарнира, трансмиссия заднеприводного автомобиля включает в себя карданный вал и задний мост. Полуоси служат для передачи крутящего момента в мосту, а в его редукторных вариантах это происходит через шарниры равных угловых скоростей.