Открытая колесная машина — Open-wheel car

Автомобиль с открытыми колесами

Классификация Средство передвижения Заявление Отдых , спорт Источник топлива Бензин , электричество , водород Работает да Самоходный да Колеса 4–6 Оси 2–4 Изобретатель Рэй Харроун

С открытыми колесами автомобиля ( формула автомобиля , или часто одноместном автомобиль в британском английском ) является автомобилем с колесами вне основного корпуса автомобиля, и , как правило , имеющие только одно место. Автомобили с открытыми колесами контрастируют с уличными, спортивными , серийными и туристическими автомобилями , у которых колеса расположены под кузовом или внутри крыльев . Машины с открытыми колесами созданы как для шоссейных гонок, так и для гонок на овальных треках . Уличные автомобили с открытыми колесами, такие как Ariel Atom , очень редки, поскольку они часто непрактичны для повседневного использования.

СОДЕРЖАНИЕ

История

Американский автогонщик и конструктор Рэй Харроун был одним из первых пионеров концепции легкого одноместного гоночного автомобиля с открытыми колесами «монопосто». Поработав механиком в автомобильной промышленности, Харроун начал соревноваться в профессиональных гонках в 1906 году, выиграв национальный чемпионат AAA в 1910 году. Затем он был нанят компанией Marmon Motor Car Company в качестве главного инженера, которому было поручено построить гоночный автомобиль, предназначенный для гонок на гоночных трассах. первый Индианаполис 500 , который он выиграл. Он разработал революционную концепцию, которая стала родоначальником и отцом дизайна одноместного (то есть монопостного) гоночного автомобиля. Некоторые считают, что Харроун был пионером в создании зеркала заднего вида, которое появилось на его автомобиле, победившем в Индианаполисе 500 в 1911 году , хотя сам он утверждал, что идея пришла ему в голову, когда он увидел зеркало, используемое для той же цели на конном автомобиле в 1904 году.

Дизайн

Типичный открытый автомобиль имеет минимальную кабину, достаточную только для того, чтобы закрывать тело водителя, при этом голова находится под воздействием воздуха. В модифицированном туре Whelen и других модифицированных сериях для шорт-трека голова водителя находится в автомобиле. В современных автомобилях двигатель часто располагается непосредственно за водителем и приводит в движение задние колеса; за исключением автомобилей с модифицированным асфальтом , таких как Whelen Modified Tour , где двигатель находится перед водителем. В зависимости от правил класса, у многих типов открытых колес есть крылья в передней и задней части автомобиля, а также очень низкий и практически плоский поддон, который помогает добиться дополнительной аэродинамической прижимной силы, толкающей автомобиль на дорогу.

Некоторые основные расы, такие как Гран -при Сингапура , Гран — при Монако (санкционировано Formula One ) и Long Beach Grand Prix (санкционированного IndyCar ), проводятся на временных уличных трассах . Тем не менее, большинство гонок с открытыми колесами проводится на специальных дорожных трассах , таких как Watkins Glen International в США, Nürburgring в Германии , Spa-Francorchamps в Бельгии и Silverstone в Великобритании . В Соединенных Штатах некоторые соревнования с открытыми колесами высшего уровня проводятся на овалах, как для шорт-трека, так и для суперскоростных трасс, причем упор делается больше на скорость и выносливость, чем на маневренность, которая изначально требуется для дорожных и уличных гонок. Whelen Модифицированный Tour является открыт только колесная гоночный автомобиль серии одобрен NASCAR . Эта серия гонок проходит по большинству самых известных треков NASCAR в Соединенных Штатах. Другие серии гонок с модифицированным асфальтом на коротких трассах в США и Канаде, такие как Международная гоночная трасса округа Вайоминг в Нью-Йорке. Самая посещаемая овальная гонка в мире — это ежегодная гонка Indianapolis 500 (Indy 500) на гоночной трассе, штат Индиана , санкционированная IndyCar; В Соединенных Штатах довольно часто автомобили с открытыми колесами называют IndyCars или Champ Cars из-за их узнаваемого внешнего вида и широкой популярности в Америке на Indy 500.

Вождение

Гонки на открытых колесах — одни из самых быстрых в мире. Автомобили Формулы-1 могут развивать скорость более 360 километров в час (220 миль в час). На Autodromo Nazionale Monza Антонио Пиццония из команды BMW Williams F1 показал максимальную скорость 369,9 км в час (229,8 миль в час) на Гран-при Италии 2004 года . С конца эры V10 в 2006 году такие скорости не были достигнуты, а современные машины развивают скорость около 360 километров в час (220 миль в час). Трудно дать точные цифры абсолютных максимальных скоростей автомобилей Формулы-1, поскольку у машин нет спидометров как таковых, а данные, как правило, не публикуются командами. «Ограничители скорости» на скоростных трассах, таких как Монца, служат хорошим индикатором, но не обязательно расположены в той точке трассы, где автомобиль движется с максимальной скоростью. Команда BAR Honda зафиксировала среднюю максимальную скорость 400 километров в час (250 миль в час) в 2006 году на соляных равнинах Бонневилля с неофициальной максимальной скоростью, достигающей 413 километров в час (257 миль в час) на их модифицированном автомобиле BAR 007 Formula One. Скорость на овалах может постоянно превышать 210–220 миль в час (340–350 км / ч), а в Индианаполисе — более 230 миль в час (370 км / ч). В 2000 году Жиль де Ферран установил квалификационный рекорд на одном круге — 241,428 миль в час (388,541 км / ч) на California Speedway . Даже на узких неовальных уличных трассах, таких как Гран-при Торонто , Indy Cars с открытыми колесами развивает скорость 190 миль в час (310 км / ч).

Вождение автомобиля с открытыми колесами существенно отличается от вождения автомобиля с крыльями. Практически все пилоты Формулы-1 и Indycar проводят некоторое время в различных категориях, прежде чем присоединиться к любой из ведущих серий. Транспортные средства с открытыми колесами из-за их легкого веса, аэродинамических возможностей и мощных двигателей часто считаются самыми быстрыми доступными гоночными автомобилями и одними из самых сложных для освоения. Контакт колеса с колесом опасен, особенно когда передний край одной шины касается задней части другой шины: поскольку протекторы движутся в противоположных направлениях (один вверх, один вниз) в точке контакта, оба колеса быстро замедляются, затягивает шасси обоих автомобилей и часто приводит к тому, что один или оба автомобиля внезапно и сильно отбрасываются вверх (задний автомобиль имеет тенденцию крениться вперед, а передний — назад). Примером этого является авария Райана в Чикаголанде в 2005 году. Бриско с Алексом Бэрроном .

Преимущества

Меньший вес гоночного автомобиля с открытыми колесами обеспечивает лучшую производительность. Хотя воздействие воздушного потока на колеса вызывает очень высокое аэродинамическое сопротивление на высоких скоростях, это позволяет улучшить охлаждение тормозов, что важно на дорогах с частой сменой темпа.

Из чего состоит автомобиль?

Автомобиль является технически сложным устройством, состоящим из большого количества деталей, узлов и механизмов. Разбираться в них обязан каждый уважающий себя автовладелец, даже не для того, чтобы уметь самостоятельно устранить любую неисправность, которая может возникнуть в дороге, а просто для понимания принципа работы своей машины, и умения на понятном специалисту языке объяснить суть возникших проблем. Для этого необходимо знать хотя бы азы, из каких основных частей состоит авто, и как называются правильно каждая деталь.

Кузов авто

Основой любой машины является её кузов, представляющий собой корпус автомобиля, в котором размещаются водитель, пассажиры и грузы. Именно в кузове располагаются и все остальные элементы авто. Одно из главных его назначений – это защита находящихся в нём людей и грузов от воздействия внешней среды.

Обычно кузов крепится на раме, но встречаются авто и с безрамной конструкцией, и тогда кузов одновременно выполняет функции рамы. Конструкция кузова автомобиля бывает:

• однообъёмная, когда в одном объёме располагаются моторный, пассажирский и грузовой отсек (примером могут служить минивэны или фургоны);
• двухобъёмная, в котором предусмотрен моторный отсек, а места для пассажиров и груза объединены в одном объёме (универсалы, хэтчбеки, кроссоверы и внедорожники);
• трёхобъёмная, где предусмотрены отдельные отсеки для каждой части кузова автомобиля – грузовой, пассажирской и моторной (пикапы, седаны и купе).

В зависимости от характера нагрузки кузов может иметь три типа:

Кстати, хотим напомнить, что для автомобилей и не только вы можете недорого покупать интересные вещи на Алиэкспресс.

Большинство современных легковых автомобилей имеет несущую конструкцию, которая воспринимает все действующие на машину нагрузки. Общее устройство кузова легкового автомобиля предусматривает наличие следующих основных элементов:

• лонжеронов, представляющих собой несущие балки в форме прямоугольной профильной трубы, они бывают передние, задние и лонжероны крыши;

Кузовная несущая система. Данная система позволяет понизить массу автомобиля, снизить центр тяжести, а значит, повысить устойчивость при движении

• стоек – элементов конструкции, поддерживающих крышу (передние, задние и средние);
• балок и поперечин, которые бывают у крыши, лонжеронов, под опорами двигателя, и каждым рядом сидений, имеется также передняя поперечина и поперечина радиатора;
• порогов и пола;
• надколёсных ниш.

Автомобильный двигатель, его виды

Сердцем авто, его главным узлом является двигатель. Именно эта часть автомобиля создаёт крутящий момент, который передаётся на колёса, заставляя машину перемещаться в пространстве. Сегодня существуют следующие основные виды автодвигателей:

• ДВС или двигатель внутреннего сгорания, который для получения механической энергии использует энергию сжигаемого в его цилиндрах топлива;
• электродвигатель, работающий от электрической энергии аккумуляторных батарей или водородных элементов (автомобили на водородных элементах сегодня уже имеются у большинства ведущих автостроительных компаний как опытные образцы и даже имеются в мелкосерийном производстве);
• гибридные двигатели, соединяющие в одном агрегате электродвигатель и ДВС, соединительным звеном между которыми выступает генератор.

Он являет собой комплекс механизмов, которые преобразуют тепловую энергию сгорающего в его цилиндрах топлива в механическую

По типу сжигаемого топлива все ДВС делятся на следующие разновидности:

• бензиновые;
• дизельные;
• газовые;
• водородные, в которых топливом выступает жидкий водород (устанавливаются лишь на опытных моделях).

По конструкции ДВС бывают:

Трансмиссия

Главное назначение трансмиссии состоит передаче крутящего момент от коленчатого вала двигателя на колёса. Элементы, из которых она состоит, носят такие названия:

• Сцепление, представляющее собой два фрикционных диска, прижатых друг к другу, которые соединяют коленвал двигателя с валом редуктора. Это соединение валов двух механизмов выполнено разъёмным, чтобы, отжимая диски, можно было разорвать связь двигателя и редуктора, для переключения передачи и изменения скорости вращения колёс.

Это силовая передача, осуществляющая взаимосвязь двигателя с ведущими колесами автомобиля

• Коробка передач (или редуктор). Этот узел служит для изменения скорости и направления движения авто.
• Карданная передача, представляющая собой вал с шарнирными соединениями на концах, служащий для передачи крутящего момента задним приводным колёсам. Она используется только в заднеприводных и полноприводных машинах.
• Главная передача, расположенная на приводном мосту автомобиля. Она передаёт крутящий момент от карданного вала полуосям, изменяя направление вращения на 90о.
• Дифференциал – это механизм, служащий для обеспечения разных скоростей вращения правого и левого приводных колёс при поворотах автомобиля.
• Приводные валы или полуоси – элементы, передающие вращение колесам.

В полноприводных машинах имеется раздаточная коробка, распределяющая вращение на обе оси.

Ходовая часть

Комплекс механизмов и деталей, служащих для перемещения автомобиля и погашения, возникающих при этом вибраций и колебаний, называется ходовой частью. К ходовой части относятся:

• рама, к которой крепятся все остальные элементы ходовой части (в безрамных машинах для их крепления используются элементы кузова автомобиля);

Ходовая часть – это комплекс устройств, при взаимодействии которых осуществляется перемещение автомобиля по дороге

• колёса, состоящие из дисков и шин;
• передняя и задняя подвеска, которая служит для гашения колебаний, возникающих во время движения, и бывает рессорная, пневматическая, пружинная или торсионная, в зависимости от применяемых демпфирующих элементов;
• балок мостов, служащих для установки полуосей и дифференциалов, они имеются только в авто с зависимой подвеской.

Большинство современных легковых автомашин имеют независимую подвеску, и балки мостов у них отсутствуют.

Рулевое управление

Для нормального перемещения на автомобиле водителю необходимо совершать повороты, развороты или объезды, то есть отклоняться от прямолинейного движения, или просто контролировать свою машину, чтобы её не увело в сторону. Для этого в её конструкции предусмотрено рулевое управление. Это один из самых простых механизмов в автомобиле. Как называется часть элементов, рассмотрим ниже. Рулевое управление состоит из:

• руля с рулевой колонкой, так называется обычный вал, на котором жёстко насажено рулевое колесо;

Эти устройства состоят из рулевого управления, которое связано с передними колесами рулевым приводом и тормозами

• рулевого механизма, состоящего из зубчатой рейки и шестерни, насаженной на вал рулевой колонки, он преобразовывает вращательное движение рулевого колеса в поступательное перемещение рейки в горизонтальной плоскости;
• рулевого привода, передающего воздействие от рейки рулевого механизма колёсам, для их поворота, и включающего в себя боковые тяги, маятниковый рычаг и поворотные рычаги колёс.

В современных авто используется дополнительный элемент – усилитель руля, позволяющий водителю прилагать меньшее усилие для обеспечения поворота рулевого колеса. Он бывает следующих видов:

• механический;
• пневмоусилитель;
• гидравлический;
• электрический;
• комбинированный электрогидроусилитель.

Тормозная система

Важной частью машины, обеспечивающей безопасность управления, является тормозная система. Главное её назначение состоит в том, чтобы принудительно остановить движущееся транспортное средство. Она также используется, когда необходимо резко сбросить скорость движения авто.

Тормозная система бывает следующих видов по типу привода:

• механическая;
• гидравлическая;
• пневматическая;
• комбинированная.

На современных легковых авто устанавливается тормозная система с гидроприводом, которая состоит из следующих элементов:

• педали тормоза;
• главного гидроцилиндра тормозной системы;
• заправочного бачка главного цилиндра, для заправки тормозной жидкости;
• вакуумного усилителя, имеющегося не во всех моделях;
• системы трубопроводов для переднего и заднего тормоза;
• тормозных цилиндров колёс;
• тормозных колодок, прижимаемых колесными цилиндрами к ободу колеса при торможении транспортного средства.

Тормозные колодки бывают дисковые или барабанные и имеют возвратную пружину, которая отжимает их от обода колёс при завершении процесса торможения.

Электрооборудование

Одна из наиболее сложных систем легковых авто с множеством самых разных элементов и соединяющих их проводов, опутывающих весь корпус автомобиля, – это электрооборудование, которое служит для обеспечения электроэнергией всех электротехнических устройств и электронной системы. Электрооборудование включает в себя следующие устройства и системы:

• аккумуляторную батарею;
• генератор;
• систему зажигания;
• световую оптику и систему освещения салона;
• приводы электродвигателей вентиляторов, стеклоочистителей, стеклоподъёмников и других устройств;
• обогрев стёкол и салона;
• всю электронику автоматической коробки передач, бортового компьютера и защитных систем (ABS, SRS), управления двигателем и других;
• гидроусилитель руля;
• противоугонную сигнализацию;
• звуковой сигнал.

Это неполный перечень устройств, входящих в электрооборудование авто и потребляющих электроэнергию.

Устройство кузова автомобиля и всех его составных частей необходимо знать каждому водителю, чтобы поддерживать машину всегда в исправном состоянии.