Из чего состоит автомобиль: основные части автомобиля
Устройство современного автомобиля
Автомобильная промышленность не стоит на месте, и все время совершенствуется, в связи с этим происходит постоянная смена составляющих автотранспорта, тем не менее базовые узлы и агрегаты остаются неизменными:
- Двигатель внутреннего сгорания;
- Трансмиссия;
- Кузов;
- Салон с различными функциями и опциями.
Двигатель внутреннего сгорания
Двигатели разделяют на несколько видов, это разделение производится по виду топлива используемого при работе. Двигатели бывают дизельные, бензиновые, газовые и комбинированные. Состав всех двигателей практически одинаковый, он состоит из следующих узлов:
- Блока цилиндров.
- Головки блока цилиндров, в которую входят распределительный вал и клапана.
- Кривошипно-шатунного механизма, в который входят коленчатый вал, поршень и шатун.
- Система охлаждения, включающая в себя водяной насос, радиатор, вентилятор, датчик температуры, расширительный бачок, термостат и патрубки системы.
- Система смазки, состоящая из масляного насоса, масляного заборника, фильтрующего элемента и датчика аварийного давления, датчик уровня масла.
- Система питания частично относится к двигателю, состоит из топливного насоса, топливных форсунок или карбюратора, дроссельного узла.
- Электронное управление, включает в себя блок управления двигателем и разнообразный комплект датчиков, отвечающих за работу двигателя внутреннего сгорания.
Принцип работы превратить тепловую энергию в механическую энергию. Топливовоздушная смесь попадает в камеру сгорания через впускной клапан, путем разряжения, созданного поршнем в цилиндр. Затем происходит сжатие смеси за счет движения поршня вверх при закрытых клапанов.
В момент критического сжатия подается искра, которая воспламеняет смесь и заставляет поршень двигаться вниз, затем происходит открытие выпускного клапана и выхлопные газы попадают в выпускной коллектор. Работа дизельного двигателя немного отличается, там воспламенения происходит при сильном сжатии без подачи искры.
Также в последнее время все чаще встречаются гибридные двигатели и электрические двигатели. В гибридном исполнении используется двигатель внутреннего сгорания для вращения генератора, а колеса приводятся в движение электромотором. Основным отличием является наличие аккумуляторных батарей. Электромобили приводятся в движение электромотором, а энергия поступает от аккумуляторов.
Трансмиссия
Трансмиссия также имеет несколько вариантов исполнения в зависимости от привода автомашины.
В состав трансмиссии авто с передним приводом входит коробка перемены передач и привода с шарнирами равных угловых скоростей.
Коробка передач тоже имеет варианты исполнения такие, как:
В состав трансмиссии заднеприводной машины дополнительно включены карданная передача и задний мост или редуктор. В мосту реализация передачи крутящего момента организована полуосями, а в редукторных версиях, также шарнирами равных угловых скоростей.
Трансмиссия полноприводного автомобиля также имеет варианты исполнения:
- Коробка перемены передач, карданные передачи, раздаточная коробка передач и передний и задний мосты автомобиля.
- Коробка перемены передач, карданные передачи, угловой редуктор, редуктор задней оси, и шарниры равных угловых скоростей.
Надо отметить, что также встречаются смешанные варианты реализации полного привода.
Трансмиссия обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя внутреннего сгорания к колесам автомобиля.
Кузов автомобиля
Имеет множество вариаций:
- Седан;
- Купе;
- Универсал;
- Хэтчбек;
- Лифтбек;
- Кабриолет;
И еще множество различных вариаций без учета коммерческого транспорта. Кузов авто играет одну из самых важных ролей в безопасности водителя и пассажиров, а также важной составляющей кузова являются, его аэродинамические свойства, что позволяет уменьшить расход топлива и увеличить скоростные показатели. В состав кузова входят такие детали, как: двери, крышка багажника, капот, бампера, стекла, уплотнители, основа кузова с боковыми панелями, крыльями и крышей.
Салон автомобиля или зона комфорта
Салон современного автомобиля обладает высоким уровнем комфорта, за счет множества систем автомобиля. Устройство кондиционирования обеспечивает создание комфортного микроклимата в салоне автомобиля в независимости от погоды на улице. На некоторых моделях автотранспорта установлен многозонный климат контроль, который организовывает микроклимат для каждого отдельного пассажира.
Сиденья автомобиля стало иметь множество регулировок, так что любой водитель или пассажир может настроить сиденья под себя для комфортной посадки. А также в сиденьях имеются функции подогрева, охлаждения и даже массажа. Многие автомобили на данный момент оборудуются датчиками света и дождя, что, несомненно, создает комфорт водителю.
И не стоит забывать о вспомогательных системах: парковочный радар, обзорные камеры по периметру автомобиля, помощник при парковке. Мультимедийные устройства позволяют не только прослушивать аудио-файлы, но и также просматривать видео и имеют выход в интернет, во многих системах установлен bluetooth, что позволяет производить общение по телефону с помощью мультимедиа, не отвлекаясь от управления транспортным средством.
Электронные системы автомобиля
Современные автомобили полностью окутаны электроникой начиная от блока управления двигателем, заканчивая датчиками давления в колесах. Управления двигателем и другими функциями осуществляется программным способом по средствам ЭБУ (электронного блока управления).
Управления тормозной системой производится по средствам датчиков и блока управления ABS. А также по средствам электроники производится управление антипробуксовочной функцией. На современном автомобиле практически 90% элементов имеют связь с электроникой.
Подвеска автомобиля
Задняя подвеска автомобиля разделяется на зависимую подвеску и независимую. Зависимая подвеска реализована балкой, амортизаторами, пружинами. Встречаются варианты рессор вместо пружин или пневмобалонов. Независимая подвеска состоит из полурамника с рычагами, такая подвеска более мягкая и комфортная в отличие от зависимой подвески.
Передняя подвеска также имеет рычаги, поворотные кулаки, стабилизатора, амортизаторы и пружины или варианты. На внедорожниках можно встретить торсионную подвеску. Отличие такой подвески в использовании торсиона вместо пружин.
Рулевое управление
Рулевое управление состоит из реечного механизма, соединенного с рулевым колесом по средствам рулевых карданных передач, усилителя руля (гидропривод или электропривод). Гидроусилитель работает за счет гидравлического масла, нагнетаемого насосом в рулевую рейку, электроусилитель организован электромотором, установленным непосредственно на рулевом механизме.
Тормозная система
Эти системы различают по принципу работы гидравлическая и воздушная тормозные системы. Воздушная система в большинстве случаев реализована на грузовых транспортных средствах и работает за счет давления воздуха, накачиваемого в баллоны компрессором.
Гидравлическая тормозная система состоит из главного тормозного цилиндра с вакуумным усилителем, рабочих тормозных цилиндров, тормозных дисков или барабанов, тормозных колодок, стояночной тормозной системы. Работа данной системы заключается в передачи порции тормозной жидкости к рабочим тормозным цилиндрам, в результате происходит воздействие на тормозные колодки, которые останавливают диск, а соответственно и транспортное средство.
Это лишь основные системы автомобиля и не стоит забывать, что любой вид транспорта является технически сложной конструкцией, состоящей из множества систем, взаимодействующих между собой.
Строение салона автомобиля внутри
Слово «интерьер» в автомобилестроении имеет то же значение, что и в архитектуре, — это внутреннее оформление помещений здания или салона машины. Салон автомобиля предназначен для размещения водителя и пассажиров, а также небольших грузов. В трёхобъёмном кузове салон структурно отделён от моторного и багажного отсеков, в двухобъёмном — только от моторного. Объём салона зависит от габаритов кузова и обычно превышает объём других отделений (исключение — пикапы и фургоны). Дизайн интерьера — это отдельное направление в процессе проектирования автомобиля, им занимаются соответствующие специалисты.
| Дизайн интерьера | ||
|---|---|---|
| Панель приборов | Приборная панель — передняя панель салона, на которой сосредоточены основные органы управления автомобилем и контрольно-измерительные приборы. В широком смысле слова приборная панель включает в себя всё, что находится перед лобовым стеклом, в том числе панель перед пассажирским сиденьем и центральную консоль. Но чаще под панелью приборов понимают щиток с датчиками, шкалами и приборами, расположенный перед водителем. На него выводится вся информация, необходимая водителю для управления автомобилем. Набор контрольно-измерительных приборов может быть разным, но чаще всего состоит из таких элементов:
|  Аналоговая панель приборов Цифровая панель приборов |
| Консоль | Консоль — центральная часть кокпита, разделяющая его на водительскую и пассажирскую половины и продолжающая трансмиссионный туннель. Обычно на консоли сосредоточены органы управления электронными системами автомобиля (кнопки, переключатели), радиоприёмник, аудиосистема и навигационный дисплей, иногда — селектор АКПП. Идея центральной консоли была позаимствована из авиации и впервые была применена на автомобилях в 50-е гг., но получила распространение только в 60-х гг. вместе с раздельными сиденьями. |  Центральная консоль |
| Рулевая колонка | Рулевое колесо — устройство для управления движением автомобиля в заданном направлении, соединённое с рулевым механизмом. Первым серийным автомобилем с рулевым колесом стал Panhard et Levassor 1898 г., до него машины оснащались поворотным рычагом (румпелем). Рулевое колесо остаётся неотъемлемым элементом любого автомобиля, за исключением некоторых концептов, оснащённых авиационным штурвалом или джойстиком. Руль может иметь от одной до пяти спиц с ободом разного диаметра и толщины. На довоенных автомобилях был распространён руль «банджо» с проволочными спицами, выполнявшими функцию амортизаторов. На ранних автомобилях расположение руля не имело особого значения, но с увеличением плотности дорожного движения возникла необходимость устанавливать левый руль для стран с правосторонним движением и правый руль для стран с левосторонним движением, что заставляло компании выпускать отдельные модификации для других рынков. Сейчас машины с правым рулём производятся для Великобритании, Японии, Австралии, Новой Зеландии, Индии, ЮАР и некоторых других стран. Очень редко встречаются автомобили с местом водителя, расположенным по центру (например, McLaren F1). В 50-е — 60-е гг. появились рулевые колонки, регулируемые по высоте (к себе — от себя) и углу наклона (вверх-вниз). Также встречались телескопические рулевые колонки и рулевое колесо, отодвигаемое в сторону для облегчения посадки. В то время на рулевой колонке чаще всего располагался и рычаг или селектор КПП. По центру рулевого колеса традиционно находилась кнопка звукового сигнала. С 90-х гг. в рулевое колесо стали встраивать подушку безопасности и кнопки управления климат-контролем или аудиосистемой. |  Классический двухспицевый руль с кольцевой кнопкой звукового сигнала Односпицевый руль Citroen Современный четырёхспицевый руль |
| Сиденья | Как правило, легковой автомобиль имеет один, два или три ряда сидений. В зависимости от ширины кузова на каждом ряду может разместиться один, два или три пассажира. Спортивные автомобили имеют один ряд сидений, или конфигурацию 2+2 (с дополнительными задними сиденьями для детей). На довоенных родстерах и купе часто встречалось дополнительное откидное сиденье, вынесенное за салон («тёщино место»). До середины 60-х гг. большинство моделей оснащались двумя диванами на всю ширину салона, на которых свободно размещались по три человека. Обычно передний диван имел раздельную раскладную спинку и регулировался по длине и наклону. Затем получили распространение отдельные передние сиденья ковшеобразной формы, а между ними располагался трансмиссионный туннель с рычагом КПП, стояночный тормоз и подлокотник. Сзади трёхместные диваны сохранились и на современных машинах, за исключением спорткаров или внедорожников с высоким трансмиссионным туннелем. Дополнительный третий ряд сидений характерен для 9-местных универсалов, минивэнов и люксовых внедорожников. |  Передний диван Раздельные ковшеобразные сиденья |
| Внутренняя отделка | Отделка салона включает в себя декоративное покрытие приборной панели, дверей, потолка, пола и боковых панелей, а также мягкую отделку сидений. Стоимость и качество материалов, используемых в отделке, напрямую зависит от класса автомобиля. До середины 20-х гг., пока большинство автомобилей были открытыми, основными материалами отделки оставались окрашенный металл и кожа. На довоенных машинах с закрытыми кузовами также использовались шерстяные ткани и обработанное дерево. Начиная с 50-х гг. эти материалы стали применятся только на дорогих моделях, а на большинстве автомобилей получили распространение синтетические ткани, заменители кожи, винил, пластмасса, алюминий и нержавеющая сталь. С конца 60-х гг. вошла в моду отделка пластиковыми панелями под дерево. На современных автомобилях основную часть отделки составляет пластик, а салоны некоторых спорткаров обшиваются композитными панелями (карбоном). |  Деревянная отделка приборной панели |
| Системы пассивной безопасности | Системы пассивной безопасности предназначены для того, чтобы защитить водителя и пассажиров от травм в случае аварии. Немаловажную роль здесь играет сама конструкция автомобиля: она должна быть достаточно жёсткой, иметь деформируемые переднюю и заднюю части, максимально прочный каркас салона и защищённый бензобак. В автомобилях с открытым верхом предусматривается система защиты при опрокидывании, в гоночных машинах — трубчатый каркас безопасности в салоне. Начиная с послевоенного периода автомобили стали оснащаться специальными средствами защиты в салоне. Первыми появились ремни безопасности: сначала двухточечные (на моделях Nash в 1949 г.), потом трёхточечные (на Volvo в 1959 г.). В 70-х гг. использование трёхточечных ремней безопасности было уже обязательным в большинстве стран. В 1973 г. на Oldsmobile Toronado была установлена первая подушка безопасности — срабатывающая при столкновении эластичная оболочка, наполняемая воздухом или газом. Сама по себе она была малоэффективной, пока не была дополнена натяжителями ремней безопасности на Mercedes-Benz W126 1981 г. В начале 90-х гг. фронтальная подушка безопасности для водителя вошла в стандартное оборудование большинства автомобилей, а в дополнительной комплектации появились ПБ для пассажиров и боковые ПБ. |  Ремни безопасности Подушки безопасности |
| Электронные системы | Современный автомобиль оснащается различными электронными системами, разработанными для облегчения управления, сохранения контроля над машиной в критических ситуациях, поддержания курсовой устойчивости и повышения комфорта. Первое место в списке таких систем занимают системы активной безопасности, предотвращающие аварийные ситуации путём вмешательства в процесс управления автомобилем. К ним относятся ABS, EBD, EBA, ESP и другие устройства тормозной системы (подробнее см. Тормоза). Наряду с ними существует масса вспомогательных систем безопасности, среди которых можно отметить следующие:
В комплектацию современного автомобиля обычно входит и другая электроника, не имеющая отношения к безопасности движения. Это бортовой (маршрутный) компьютер — устройство для счисления параметров движения автомобиля (пробег, расход топлива, уровень топлива в бензобаке и т.д.) или автомобильный компьютер (карпьютер) — установленный в автомобиле аналог домашнего ПК, совмещающий функции бортового компьютера, навигатора, аудиосистемы и пр. Часто один встроенный LCD-дисплей используется для навигационной системы, мультимедийной системы, климат-контроля, систем управления автомобилем, подключения к Интернету, коммуникации между автомобилями, TV-тюнера и других функций. Этот блок оснащается центральным процессором и жёстким диском, может иметь разъёмы для подключения других устройств, Bluetooth, сенсорный дисплей и голосовое управление. ➤ Adblockdetector | |