Устройство автомобиля в картинках и с описанием

Есть водители, которые ездят на своих машинах, но совершенно не знают из чего состоит автомобиль. Может, совсем необязательно знать все тонкости сложной работы механизма, но основные моменты все-таки должны быть известны каждому. Ведь от этого может зависеть жизнь как самого водителя, так и других людей. По своей сути, в упрощенном виде машины состоят из трех частей:

• двигателя;
• шасси;
• кузова.

В статье рассмотрим подробнее, из каких частей состоит автомобиль и как они влияют на работу транспортного средства в целом.

Из чего состоит автомобиль: схема

Устройство автомобиля можно представить следующим образом.

В подавляющем большинстве случаев на машинах установлены двигатели внутреннего сгорания. Так как они не являются идеальными, велись и ведутся разработки по изобретению новых моторов. Так, с недавних пор введены в эксплуатацию автомобили с электрическими двигателями, для зарядки которых достаточно обычной розетки. Большую известность получил электромобиль «Тесла». Однако, о большом распространении таких машин, безусловно, пока говорить очень рано.

Шасси, в свою очередь, состоит из:

• трансмиссии или силовой передачи;
• ходовой;
• механизма управления транспортным средством.

Кузов предназначен для размещения в машине пассажиров и комфортного перемещения. Основными видами кузова на сегодняшний день являются:

• седан;
• хэтчбек;
• кабриолет;
• универсал;
• лимузин;
• и другие.

Как научиться разбираться в машинах: советы девушкам

Даже девушке можно освоиться в таком вопросе, несмотря его на кажущуюся сложность.

Существует огромное количество автомобильных журналов, в которых рассказывается как о выпускаемых новинках, так и даются новости из ряда раритетных автомобилей.

Но за два дня узнать все об автомобилях и запомнить всю поступившую информацию не удастся. Для этого необходимо время. Изучая эту тему, вы будете великолепно разбираться во всех тонкостях автомобильного мира.

Для начала нужно познакомиться с производителями известных брендов автомобилей, а в последующем и с малоизвестными. Чтобы хорошо разбираться в марках автомобилей, стоит запомнить логотип, страну и название производителя.

Изучив модельный ряд одного производителя, его легко отличить от модельного ряда другого.

Выучив все виды автомобильных кузовов, вы будете отлично разбираться в машинах. Кузова бывают разных типов: пикап, фаэтон, лимузин, брогам, хардтоп-седан, бескапотный кузов, фастбек, фургон, седан, купе, хэтчбэк.

Тема 1. Занятие 1. Общее устройство автомобиля

ДВС: виды

Любому человеку понятно, что неполадки в работе мотора могут стать опасными для здоровья и жизни людей. Поэтому жизненно необходимо знать, из чего состоит двигатель автомобиля.

В переводе с латинского мотор означает «приводящий в движение». В машине под ним понимают устройство, которое предназначено для преобразования одного вида энергии в механическую.

Двигатели внутреннего сгорания бывают нескольких видов:

• бензиновые;
• дизельные;
• газовые.

Больше всего используют бензиновые и дизельные варианты.

В первом случае, как вытекает из названия, топливом служит бензин. После прохода через специальную систему, он попадает во впускной коллектор или карбюратор. Затем распыленная там смесь, содержащая уже и частички воздуха, попадает в цилиндры, сжимается от поршней и поджигается искрой от свечей зажигания.

Бензиновые двигатели бывают карбюраторного и инжекторного типов. Первый уже почти не используется. Инжекторные системы моторов бывают, в свою очередь, механическими (в которых в качестве дозатора применяются механические рычаги, имеющие возможность регулировать получаемую смесь) и электронными (где составление и впрыск топлива полностью осуществляется ЭБУ — электронным блоком управления). Так как инжектор работает более тщательно, его продукты горения менее вредны по сравнению с карбюраторными.

Для дизелей применяется специальное дизельное топливо. Этот мотор не имеет системы зажигания: когда топливная смесь попадает в цилиндры, она взрывается сама из-за высоких показателей температуры и давления, получаемых за счет поршневой группы.

Газовые двигатели работают на сжиженном, генераторном сжатом газе. Такое топливо хранится в баллонах, откуда попадает в редуктор посредством испарителя и теряет при этом давление. Дальнейший процесс схож с инжекторным мотором. Иногда, правда, испаритель не применяется.

Дизайн автомобиля

В современном мире главную роль в создании автомобилей часто играют не изобретатели, не инженеры и даже не художники-дизайнеры, а маркетологи. По-английски «маркет» означает рынок, продажа. Маркетологи изучают рынок, выясняют, какой будет спрос на будущую машину и кому она вообще нужна. После таких исследований становится понятно, в каких модификациях надо выпускать будущую машину, какие будут использованы двигатели и какой будет у машины внешний вид. Поэтому многие современные машины очень похожи друг на друга. Дизайнер и хотел бы нарисовать модель, которая была бы непохожа на все остальные машины, но маркетологи сразу же говорят ему: «А кто купит такой автомобиль? Несколько любителей изящных искусств? А у нас стоит задача продать миллион автомобилей. Это значит, что автомобиль должен нравиться всем сразу!»

Очень часто разные производители автомобилей обращаются за помощью в одни и те же дизайнерские бюро. В разработке внешнего вида автомобилей больше всего преуспели итальянские дизайнеры. Всемирно известны такие студии, как «Италдизайн», «Бертоне», «Пининфарина». Например, корейская машина «Хёндэ Матрикс» «нарисована» художниками «Пининфарины», а внешность многих моделей «Опеля» придумана в «Бертоне».

Производителям автомобилей гораздо проще обратиться в одну из студий и получить готовый проект, чем ломать голову над уникальной внешностью будущей модели. Именно из-за этого несведущий автолюбитель, особенно на расстоянии, не может отличить одну марку от другой. Ведь все современные машины очень похожи друг на друга, как летающие тарелки.

Когда все требования к будущему автомобилю обозначены и художник-дизайнер на специальной доске представляет несколько вариантов его внешнего вида в натуральную величину, за дело принимаются конструкторы. Очень часто предварительно изготавливают уменьшенную пластилиновую модель (в масштабе 1:5 или 1:10).

Работа мотора

Чтобы лучше понять принцип работы, нужно в деталях разобрать, из чего состоит двигатель автомобиля.

Корпусом является блок цилиндров. Внутри него находятся каналы, охлаждающие и смазывающие мотор.

Поршень — это не что иное, как пустотелый металлический стакан, наверху которого находятся канавки колец.

Поршневые кольца, расположенные внизу, маслосъемные, а наверху — компрессионные. Последние обеспечивают хорошее сжатие и компрессию воздушно-топливной смеси. Их применяют как для достижения герметичности камеры сгорания, так и в качестве уплотнителей для предотвращения попадания туда масла.

Кривошипно-шатунный механизм ответственен за возвратно-поступательную энергию движения поршней на коленчатый вал.

Итак, понимая из чего состоит автомобиль, в частности, его двигатель, разберемся в принципе работы. Топливо сперва попадает в камеру сгорания, перемешивается там с воздухом, свеча зажигания (в бензиновом и газовом вариантах) выдает искру, воспламеняя смесь, или же смесь воспламеняется сама (в дизельном варианте) под действием давления и температуры. Сформированные газы заставляют поршень двинуться вниз, передавая движение коленчатому валу, из-за чего он начинает вращать трансмиссию, где движение передается колесам передней, задней оси или обеим сразу, в зависимости от привода. Немного позже коснемся и того, из чего состоит колесо автомобиля. Но обо всем по порядку.

Отечественные и зарубежные модели

На автомобильном рынке представлен огромный выбор как отечественных производителей, так и зарубежных. Под словом «отечественные» подразумевается выпуск автомобилей на территории России, так как на основе отечественных автомобильных заводов расположились концерны производителей других стран. Но это не плохо, так как такие автомобили адаптированы под нашего потребителя и условия использования.

Марки разных производителей отличаются и ценами, и качеством. Лучшими европейскими автомобилями считаются немецкие марки, но стоимость такого автомобиля довольно высока и не каждый может позволить себе приобрести такой автомобиль, хотя есть и бюджетные варианты.

Большим спросом пользуются автомобили американского производства. Они приемлемы в цене для среднего класса и дают хорошую гарантию использования автомобиля ближайшие пять лет.

Американские компании последнее время довольно широко используют свои технологии на просторах других стран, что позволяет создавать конкурентно способные модели и приносить хороший доход.

Более дешевые модели изготавливают в Китае. Китайские производители часто выпускают совместные модели с другими брендами. А иногда точные копии известных марок.

Работа частей трансмиссии

Сцепление служит для того чтобы разъединять коробку передач (КП) от двигателя, затем их плавно соединять при переключении передач и при трогании с места.

КП меняет крутящий момент, передаваемый от коленчатого вала к карданному. Блок КП отключает соединение мотора с карданной передачей настолько, насколько это необходимо для движения автомобиля задним ходом.

Главной функцией карданной передачи является передача крутящего момента от КП к главной передаче под разным углом.

Основной функцией главной передачи является передача крутящего момента под углом в девяносто градусов от карданного вала через дифференциал к приводным валам основных колес.

Дифференциал вращает ведущие колеса с различной частотой при поворотах и неровной поверхности.

Где найти информацию о машинах?

Информации об автомобилях и их моделях достаточно много. Ее встретишь и в телепередачах как в виде рекламы новой модели, так и на эту тему есть целые каналы, вещающие телезрителям о новостях в автомобильном бизнесе.

У кого нет времени на телевизор, тот может встретить рекламную информацию на бигбордах, установленных на автомобильных дорогах. На автомойках или автомастерских вам расскажут о марках автомобилей, о плюсах или минусах того или иного ряда.

На курсах по вождению можно получить базовые знания об устройстве автомобиля. Там рассказывают о разных типах кузова, объеме двигателя, типе коробки переключения передач, трансмиссии и о многом другом.

Получая необходимую информацию, используем ее в своих целях, сравнивая возможности покупки той или иной модели, и ее использования.

Механизмы управления

Эти устройства состоят из рулевого управления, которое связано с передними колесами рулевым приводом и тормозами. В большинстве современных авто применяются бортовые компьютеры, сами контролирующие управление в ряде случаев, и даже вносящие нужные изменения.

Здесь же отметим такую важную часть, как то, из чего состоит колесо автомобиля. Без него машина бы просто не состоялась. Это поистине одно из самых великих изобретений состоит здесь из двух составляющих: шины из резины, которая бывает камерной и бескамерной, и диска из металла.

Сборка автомобиля

Перед постройкой опытного образца нового автомобиля изготавливают макет его кузова в натуральную величину. Он нужен конструкторам и инженерам, чтобы изучить расположение сидений, руля, педалей. Всего того, что называется эргономикой. Одновременно с этой работой приступают к делу специалисты по агрегатам, то есть по двигателю, коробке передач и трансмиссии. Сначала все агрегаты проходят испытания на стенде, и только потом их устанавливают на опытный образец.

Создание современного автомобиля невозможно без помощи компьютера. Сейчас компьютер стал основным инструментом для проектирования и даже испытания автомобиля. Например, одна из последних модификаций автомобиля «Форд Мондео» создана полностью на компьютере без единого бумажного чертежа. Не было также и пластилиновых моделей. Тем не менее испытателям новый автомобиль сразу очень понравился, и машина с успехом была запущена в серийное производство

Современный автомобильный завод — это целый город. В одной части города собирают узлы и агрегаты, в другой — кузова. Значительную часть операций выполняют роботы. Движениями роботов управляют опять-таки компьютеры. В искрах и сиянии электросварки кузов автомобиля перемещается с места на место. К лонжеронам приваривается пол, потом крылья и крыша. В других цехах роботы с поразительной точностью собирают двигатели. Наконец, все части автомобиля встречаются на главном конвейере. С него уже выезжают полностью готовые машины.

Требования к трансмиссии автомобиля

Проектирование и изготовление рабочих узлов и деталей трансмиссии ведутся в соответствии с определенными требованиями:

1. Обеспечение передачи мощности на колеса с минимальными потерями.
2. Надежность конструкции.
3. Простота и доступность управления всеми механизмами машины.
4. Уменьшение веса каждого рабочего элемента трансмиссии.

Чем выше коэффициент полезного действия (КПД) механизма, тем эффективнее используется топливо, залитое в бак автомобиля. Высокая надежность трансмиссии дает уверенность водителю, что агрегаты трансмиссии не выйдут из строя в процессе езды. Во время движения по трассе внимание оператора не должно быть отвлечено от ситуации на дороге. Чтобы обеспечить полноценный контроль за движением автомобиля и снизить вероятность ДТП, управление трансмиссией не должно быть сложным для автомобилиста.

Габариты и вес механизмов оказывают большое влияние на стоимость автомобиля в целом. Компании-производители постоянно борются за снижение цен на выпускаемую продукцию и стремятся облегчить и уменьшить в объеме готовые изделия. Модели, выпускаемые для широкого использования, не должны издавать много шума. Данное требование к конструкции трансмиссии автомобиля также входит в представленный перечень.

Трансмиссия механического типа

Среди автопроизводителей и потребителей наибольшей популярностью пользуются легковые машины, оснащенные механической трансмиссией. При передаче мощности от двигателя к ходовой части в трансмиссии данного вида участвуют шестерни с зубчатым зацеплением и фрикционные элементы. Благодаря этому, система обладает следующими преимуществами:

• высоким КПД;
• сравнительно небольшим весом;
• компактными габаритами;
• простотой обслуживания;
• надежностью.

Основные недостатки механических трансмиссий:

• отсутствие плавности при переходе на другую скорость;
• нерациональный расход мощности силового агрегата;
• сложность управления коробкой механического типа при смене передач.

Испытания автомобиля

Когда строились первые автомобили, у создателей не было особой необходимости заботиться о такой неведомой еще им стороне, как аэродинамика. Аэродинамикой называется сопротивление встречного воздуха при движении автомобиля на большой скорости. Да и скоростей-то поначалу больших не было.

В наше время, прежде чем начнется серийный выпуск автомобиля, его опытный образец загоняют в аэродинамическую трубу. Это такая специальная огромная труба, куда умещается целый автомобиль. В ней с помощью мощного вентилятора дует очень сильный ветер, который имитирует поток встречного воздуха при движении на большой скорости. Опытный автомобиль оборудован приборами, которые измеряют величину этого потока. После таких испытаний конструкторы нередко изменяют форму автомобиля. Их задача — сделать кузов таким, чтобы его сопротивление потоку воздуха было как можно меньше. Именно поэтому многие современные автомобили имеют такие плавные, как бы «зализанные» формы.

После трубы необходимо провести дорожные испытания. Для этого построены специальные полигоны. Самый первый был открыт в 1927 г. на . Потом испытательные полигоны начали строить повсюду. В России они тоже есть. Для испытаний на полигоне устраивают все виды дорог, высокие подъемы, броды, спуски, скоростные трассы. На специальном треке с наклонными поворотами проверяется способность автомобиля быстро разгоняться и тормозить, а также определяется максимальная скорость.

В специальных морозильных камерах проверяется работа автомобиля при низкой температуре. Машину замораживают до –50 градусов, а потом пытаются завести. Выдерживают далеко не все автомобили.

Одним из важных параметров автомобиля считается время разгона до 100 км/ч. Под управлением опытного водителя она выезжает на идеально ровное шоссе. Чтобы исключить влияние ветра, автомобиль разгоняется сначала в одну сторону, потом в другую.

Система сцепления

Для того чтобы была возможность останавливаться на светофорах, трогаться с места, переключать передачи, автомобили оснащены сцеплением. Этот механизм позволяет соединять и разрывать связь коробки передач с двигателем. Это очень важный элемент в устройстве любого транспортного средства. Давайте рассмотрим, как устроено сцепление автомобиля.

Сцепление – это узел, в котором крутящий момент передается за счет сил трения. Он позволяет на короткое время разъединять двигатель и трансмиссию, а затем соединять обратно – максимально плавно.

Сцепление состоит из картера, кожуха, нажимного диска или корзины и ведомого диска. Также в устройстве имеется и привод (обычно он гидравлический). Ведомый диск под воздействием пружины прижат к маховику всегда. За счет очень высоких сил трения маховик и ведомый диск вращается вместе. При необходимости диски разъединяются и крутящий момент больше не передается. В этот момент можно переключить передачу или остановиться. Если нажать на педаль тормоза, не выжав предварительно сцепление, двигатель заглохнет.

Кузов

Кузов

— та часть автомобиля на которую крепятся все остальные составляющие. Стоит отметить, что когда только появились автомобили, они не имели кузова. Все узлы крепились к раме, из-за чего автомобиль становился достаточно тяжёлым. Чтобы снизить вес производители отказались от рамы, и заменили её кузовом.

Кузов состоит из четырёх основных частей:

• передний лонжерон
• задний лонжерон
• моторный отсек
• крыша автомобиля
• навесные составляющие

Надо заметить, что такое разделение деталей достаточно условно, потому что все детали взаимосвязаны друг с другом и образуют одну конструкцию. Опорой для подвески являются лонжероны, которые привариваются к днищу. Двери, крышка багажника, капот и крылья относятся больше к навесным составляющим. Также надо отметить и задние крылья, которые присваиваются непосредственно к кузову, а вот передние бывают съёмными (всё зависит от производителя).

Трансмиссия гидростатического типа

Гидростатические трансмиссии способны передавать мощность от силового агрегата к рабочим элементам, расположенным на некотором расстоянии. Область применения гидростатики – дорожные катки, металлорежущие станки, теплоходы. К особенностям эксплуатации гидростатических трансмиссий можно отнести повышенные требования к качеству используемых рабочих жидкостей.

Применение гидравлической трансмиссии

Данные конструкции пользуются наименьшим спросом. Здесь на каждой передаче установлена специальная гидромуфта. Это дает возможность трансмиссии передавать момент вращения наибольшей величины. Гидродинамические трансмиссии чаще всего используются в железнодорожной технике.

Особенности трансмиссий электромеханического типа

В качестве силового агрегата здесь используется электрический мотор. Данные трансмиссии состоят из:

• генератора тока;
• системы управления;
• электропроводки, соединяющей рабочие элементы.

Для выработки большей мощности часто используется одновременно не один, а сразу несколько электромоторов. Основные недостатки подобных конструкций:

• большие габариты, вес;
• несоизмеримо высокая цена;
• низкий КПД.

Благодаря ускоренным темпам развития электротехнической промышленности, трансмиссии электромеханического типа все более усовершенствуются. Технические и эксплуатационные характеристики отдельных образцов хорошо зарекомендовали себя и нашли применение в современных транспортных средствах для нужд армии, сельского хозяйства, внутригородского электротранспорта, морской техники и пр.