Устройство автомобиля для сдающих экзамены в ГИБДД и начинающих водителей
Георгий Бранихин, 2010

Несмотря на то что в автошколах немало внимания уделяется вопросам технического устройства автомобиля, полученных знаний хватает далеко не всем новичкам. Данная книга призвана восполнить этот пробел. Она поможет вам в короткие сроки разобраться в том, что представляет собой современный автомобиль, из каких узлов и агрегатов он состоит, почему при наличии определенных неисправностей машину нельзя эксплуатировать и т. д. Легкий и доступный стиль изложения и большое количество цветных иллюстраций способствуют быстрому усвоению предлагаемого материала даже теми, кто до настоящего момента никогда не имел дела с автомобилем. Книга рекомендована журналом «Автомир» и интернет-порталом www.avtotut.ru.

Оглавление

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Устройство автомобиля для сдающих экзамены в ГИБДД и начинающих водителей предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

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):

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.

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.

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. 1.4. 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).

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).

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

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

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.

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.

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

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.

Классификация и общее устройство автомобилей

Автомобиль представляет собой механическое транспортное средство, которое предназначено для перевозки грузов, людей и выполнения специальных задач.
Автомобили и автомобильные подвижные составы по назначению делятся на:

Автомобиль состоит из агрегатов, механизмов и систем, которые образуют шасси, кузов, двигатель.
Шасси включает в себя трансмиссию, ходовую часть и механизмы управления.
Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от двигателя к колесам ведущих мостов, кроме этого трансмиссия изменяет крутящий момент по величине и направлению. Трансмиссия, в свою очередь, состоит из сцепления, коробки передач, карданной передачи, а также одного или нескольких ведущих мостов.
Сцепление представляет собой механизм, который позволяет кратковременно и плавно разъединить или соединить двигатель с механизмами трансмиссии.
Коробка передач представляет собой механизм, который преобразовывает по величине и направлению крутящий момент, передающийся от двигателя через сцепление. Коробка передач дает возможность автомобилю двигаться вперед и назад, а также она позволяет отключать двигатель от ведущих мостов на длительное время.
Карданная передача передает крутящий момент от коробки передач к ведущим мостам под изменяющимися углами в зависимости от неровностей дорожного покрытия.
Ведущий мост представляет собой механизм, который включает в себя главную передачу и дифференциал с полуосями.
Главная передача позволяет преобразовать крутящий момент по величине и передает его от карданной передачи через дифференциал на полуоси ведущих колес под постоянным углом.
Дифференциал — это механизм, который позволяет вращаться колесам с различной скоростью относительно друг друга в зависимости от степени сцепления их с дорожным покрытием.
Ходовая часть включает в себя раму, рессоры, амортизаторы, заднюю и переднюю передачи, колеса и шины.
Механизмы управления дают возможность изменять скорость и направление движения, а также останавливать автомобиль и удерживать его на месте. Механизмы управления включают в себя тормозную систему и рулевое управление.
Кузов грузового автомобиля включает в себя кабину водителя и платформу для размещения груза. Кроме этого к кузову также относятся крылья, облицовка, капот и брызговики. Легковые автомобили имеют несущий кузов, к которому крепятся все агрегаты и механизмы. Кузов автобуса представляет собой салон, который служит для размещения пассажиров. Кузов является одной из самых дорогостоящих частей автомобиля.
Двигатель представляет собой агрегат, который преобразует тепловую энергию, получающуюся при сгорании топлива в цилиндрах в механическую работу, в результате чего с помощью кривошипно-шатунного механизма создается крутящий момент, который используется для передвижения автомобиля.

Тема 1. КЛАССИФИКАЦИЯ И Общее устройство автомобиля.

Задание 1. Изучить классификацию автомобилей, написать конспект и письменно ответить на контрольные вопросы

Автомобиль — это самоходное механическое транспорт­ное средство, предназначенное для перевозки грузов, людей и выполнения специальных задач.

По своему назначению автомобили различают:

Все автомобили делятся по приспособленности к работе в различных дорожных условиях на две группы: нормаль­ной и повышенной проходимости. Для различия автомоби­лей по указанному признаку существует «колесная форму­ла», которая обозначает соотношение общего количества ко­лес к числу ведущих колес. Например, 4×2; 4×4; 6×4; 6×6 и т.д.

К грузовым автомобилям относятся:

• автомобили для перевозки грузов;

• прицепы и полуприцепы.

Грузовые автомобили могут использоваться как универ­сальный транспорт, перевозящий различные грузы на плат­форме. Оборудованные специализированными приспособле­ниями автомобили могут использоваться для перевозки оп­ределенных грузов, например:

• самосвалы — для перевозки сыпучих и вязких грузов;

• цистерны — для жидких и газообразных грузов;

• рефрижераторы — для скоропортящихся грузов;

прицепы и полуприцепы — для перевозки крупнога­баритных грузов

• Грузовые автомобили классифицируются по грузоподъ­емности (табл. 1).

К пассажирским автомобилям относятся:

• легковые, для перевозки до 6 пассажиров;

• автобусы, для массовых перевозок пассажиров.
Специальные автомобили оснащены специализиро­ванным оборудованием для выполнения какой-либо одной конкретной задачи. К ним относятся:

• машины технической помощи;

• мусоросборочные автомобили и др.

Модели отечественных автомобилей обозначаются индек­сом, состоящим из сокращенного наименования завода-из­готовителя и шести цифровых знаков

Например: КамАЗ-5320 — Камский автомобильный завод;

5 — автомобиль пятого класса с полной массой от 14 до 20 т;

3 — автомобиль грузовой;

20 — номер модели автомобиля.

ВАЗ-2105 — Волжский автомобильный завод;

2 — автомобиль второго класса с рабочим объе­мом двигателя от 1,2 до 1,8 л;

1 — автомобиль легковой,

05 — номер модели автомобиля.

Автомобиль состоит из агрегатов, механизмов и систем, образующих основные части

Шасси включает в себя трансмиссию, ходовую часть и механизмы управления.

Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от двигателя к колесам ведущих мостов, изменяя крутящий момент по величине и направлению. Трансмиссия состоит из сцепления, коробки передач, карданной передачи, одного или нескольких ведущих мостов.

Сцепление — механизм, позволяющий кратковремен­но и плавно разъединять или соединять двигатель с меха­низмами трансмиссии.

Коробка передач — механизм, преобразующий крутящий момент, передающийся от двигателя через сцеп­ление, по величине и направлению. Дает возможность авто­мобилю двигаться вперед или назад, а также позволяет от­ключать двигатель от ведущих мостов на длительное время.

Карданная передача позволяет передавать кру­тящий момент от коробки передач к ведущим мостам под изменяющимися углами в зависимости от неровностей до­рожного покрытия.

Ведущий мост включает в себя главную передачу и дифференциал с полуосями.

Главная передача преобразует крутящий момент по величине и передает его от карданной передачи через диф­ференциал на полуоси ведущих колес под постоянным углом.

Дифференциал — механизм, позволяющий вра­щаться ведущим колесам с различной скоростью по отноше­нию к друг другу в зависимости от степени сцепления их с дорожным покрытием.

Ходовая часть включает в себя раму, переднюю и зад­нюю оси, рессоры, амортизаторы, колеса и шины.

Механизмы управления позволяют изменять направление и скорость движения, а также останавливать автомобиль и удерживать его на месте. Механизмы управления включают в себя рулевое управление и тормозные системы.

Кузов грузового автомобиля состоит из кабины водите­ля и платформы для размещения груза. К кузову также от­носятся крылья, облицовка, капот и брызговики

Контрольные вопросы

1.Дать определение автомобиля.

2. Какие бывают автомобили по назначению.

3. Грузовые автомобили классифицируются по грузоподъ­емности

4. Расшифруйте индексы отечественных автомобилей ВАЗ 2110, Урал 4320, ЗИЛ 4333

5. Перечислите основные части автомобилей

Задание 1. 1. Укажите характеристики данного транспортного средства(поставьте галочки)

Задание 1. 2. Установите соответствие между понятием и определением.

ТЕМА 2. Двигатель внутреннего сгорания

Задание 2.Изучить общее устройство ДВС, написать конспект и ответить на контрольные вопросы

Двигатель — агрегат, преобразующий тепловую энергию, получающуюся при сгорании топлива в цилинд­рах, в механическую работу, а создаваемый с помощью кривошипно-шатунного механизма крутящий момент исполь­зуется для передвижения автомобиля.

Различают следующие основные типы ДВС:

· поршневой двигатель внутреннего сгорания;

· роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания;

· газотурбинный двигатель внутреннего сгорания.

Из представленных типов двигателей самым распространенным является поршневой ДВС, поэтому устройство и принцип работы рассмотрены на его примере.

Достоинствами поршневого двигателя внутреннего сгорания, обеспечившими его широкое применение, являются:

· универсальность (сочетание с различными потребителями);

· возможность быстрого запуска;

Вместе с тем, двигатели внутреннего сгорания имеют ряд существенных недостатков, к которым относятся:

· высокий уровень шума;

· большая частота вращения коленчатого вала;

· токсичность отработавших газов;

· низкий коэффициент полезного действия.

В зависимости от вида применяемого топлива различают следующие поршневые ДВС:

Альтернативными видами топлива, используемыми в двигателях внутреннего сгорания, являются природный газ, спиртовые топлива – метанол и этанол, водород.

Водородный двигательс точки зрения экологии является перспективным, т.к. не создает вредных выбросов. Наряду с ДВС водород используется для создания электрической энергии в топливных элементах автомобилей.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания имеет следующее общее устройство:

· система зажигания (бензиновые двигатели);

Корпус двигателя объединяет блок цилиндров и головку блока цилиндров. Кривошипно-шатунный механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Газораспределительный механизм обеспечивает своевременную подачу в цилиндры воздуха или топливно-воздушной смеси и выпуск отработавших газов.

Впускная система предназначена для подачи в двигатель воздуха. Топливная система питает двигатель топливом. Совместная работа данных систем обеспечивает образование топливно-воздушной смеси. Основу топливной системы составляет система впрыска.

Система зажигания осуществляет принудительное воспламенение топливно-воздушной смеси в бензиновых двигателях. В дизельных двигателях происходит самовоспламенение смеси.

Система смазки выполняет функцию снижения трения между сопряженными деталями двигателя. Охлаждение деталей двигателя, нагреваемых в результате работы, обеспечивает система охлаждения. Важные функции отвода отработавших газов от цилиндров двигателя, снижения их шума и токсичности предписаны выпускной системе.

Система управления двигателем обеспечивает электронное управление работой систем двигателя внутреннего сгорания.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания основан на эффекте теплового расширения газов, возникающего при сгорании топливно-воздушной смеси и обеспечивающего перемещение поршня в цилиндре.

Работа поршневого ДВС осуществляется циклически. Каждый рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала и включает четыре такта (четырехтактный двигатель):

Во время тактов впуск и рабочий ход происходит движение поршня вниз, а тактов сжатие и выпуск – вверх. Рабочие циклы в каждом из цилиндров двигателя не совпадают по фазе, чем достигается равномерность работы ДВС. В некоторых конструкциях двигателей внутреннего сгорания рабочий цикл реализуется за два такта – сжатие и рабочий ход (двухтактный двигатель).

На такте впуск впускная и топливная системы обеспечивают образование топливно-воздушной смеси. В зависимости от конструкции смесь образуется во впускном коллекторе (центральный и распределенный впрыск бензиновых двигателей) или непосредственно в камере сгорания (непосредственный впрыск бензиновых двигателей, впрыск дизельных двигателей). При открытии впускных клапанов газораспределительного механизма воздух или топливно-воздушная смесь за счет разряжения, возникающего при движении поршня вниз, подается в камеру сгорания.

На такте сжатия впускные клапаны закрываются, и топливно-воздушная смесь сжимается в цилиндрах двигателя.

Такт рабочий ход сопровождается воспламенением топливно-воздушной смеси (принудительное или самовоспламенение). В результате возгорания образуется большое количество газов, которые давят на поршень и заставляют его двигаться вниз. Движение поршня через кривошипно-шатунный механизм преобразуется во вращательное движение коленчатого вала, которое затем используется для движения автомобиля.

При такте выпуск открываются выпускные клапаны газораспределительного механизма, и отработавшие газы удаляются из цилиндров в выпускную систему, где производится их очистка, охлаждение и снижение шума. Далее газы поступают в атмосферу.

Рассмотренный принцип работы двигателя внутреннего сгорания позволяет понять, почему ДВС имеет небольшой коэффициент полезного действия — порядка 40%. В конкретный момент времени как правило только в одном цилиндре совершается полезная работа, в остальных – обеспечивающие такты: впуск, сжатие, выпуск.

Чтобы лучше понять принцип устройства бензинового двигателя внутреннего сгорания, предлагаем вам взглянуть на рисунок:

Контрольные вопросы

1. Дать определение ДВС.

2. Перечислите основные типы ДВС и их достоинство и недостатки.

3. Опишите общее устройство поршневого двигателя.

4.Опишитепринцип работы двигателя внутреннего сгорания.

Задание 2.1. Заполните таблицу «Классификация ДВС»

Задание 2.2. Установите соответствие между понятием и определением.

Задание 2.3. Напиши рассуждения по данному вопросу: Как протекает рабочий цикл

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.