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

Устройство автомобилей

Курс лекции

Разработал: преподаватель Абрамова О.Н.

Содержание:

Введение

Человек очень быстро осознал, что его собственной силы (мощности) не хватает для выполнения очень многих задач, стоящих на его жизненном пути. Поэтому человечество стало использовать различные природные источники энергии, прежде всего, энергию ветра, энергию движущейся воды или энергию домашних животных. Всадник всегда передвигался быстрее пешего, а на повозке, запряжённой домашним животным, удавалось перевозить тяжёлые грузы на значительные, для того времени, расстояния.

Паровой двигатель был первой машиной, давшей человечеству механическую энергию, прямо не зависящую от природы. Паровой двигатель резко ускорил развитие промышленности, и именно он стал катализатором машинной революции, и что очень важно, он позволил создать надёжную транспортную систему, систему железных дорог. Железнодорожный транспорт позволил перевозить на большие расстояния большие объёмы грузов, с необходимой экономической целесообразностью, позволившей ускорить развитие промышленности. По железной дороге перевозились не только грузы, но и большое количество пассажиров, с необходимыми условиями комфорта.

Естественно пытливые умы изобретателей пытались применить паровые двигатели на самодвижущихся экипажах, предназначенных для движения по простым дорогам. Но этому мешал один из врождённых недостатков парового двигателя, который был менее заметен на железных дорогах, а, именно, большой вес, как самого двигателя, так и воды с топливом, которые необходимо было возить для обеспечения работы двигателя.

С появлением паровой машины (2-я половина 18 в.) создание самодвижущихся повозок быстро продвинулось вперёд. В 1769—70 во Франции Ж. Кюньо построил первый паровой автомобиль, предназначенный для перевозки пушек.

Рис. 1.1 Автомобиль Кюньо

Техническое совершенство паровых машин быстро прогрессировало, мощней и надежнее становились стационарные паровые машины (двигатели), мощней, легче и, можно сказать, красивей становились паровозы, но паровой двигатель имел врождённые недостатки.

Паровая машина имела очень низкой коэффициент полезного действия 3% — 10%. То есть непосредственно в необходимую механическою энергию преобразовывалась только небольшая часть тепловой энергии сгоревшего топлива. Кроме этого, паровой двигатель имел большой вес, и для его работы требовалось большое количество воды и топлива, которые, в свою очередь, то же имели большой вес. Это особенно затрудняло применение парового двигателя на автомобиле, хотя на других транспортных средствах, где вес силовой установки не был решающим фактором (железная дорога и пароходы), паровой двигатель использовался очень широко до середины 20-го века.

В 1886 году произошел поистине переломный момент в истории автомобилестроения. Немецкий инженер Карл Бенц получил патент на свое изобретение — самодвижущийся экипаж с бензиновым мотором. Этот год и считается годом создания первого автомобиля в мире. Карл Бенц выполнил все 4 условия, что бы стать полноправным обладателем звания » создатель первого в мире автомобиля». Вот эти условия:

· разработка конструкции автомобиля

· постройка образца и испытания его на публике

Благодаря всем этим условиям, Бенц официально считается изобретателем автомобиля. Творение Бенца представляло собой трехколесный самодвижущийся экипаж, рассчитанный на двух человек и оборудованный четырехтактным бензиновым мотором с водяным охлаждением

Рис. 1.2 Автомобиль Бенца

Примерно в это же время другой немецкий изобретатель Готлиб Даймлер также сконструировал экипаж с бензиновым мотором. Его двигатель был более совершенным, его компоновка практически не изменилась до сих пор (впрыск в цилиндр бензино-воздушной смеси, воспламенение ее от электрической искры, размещение коленчатого вала и цилиндра в одном блоке). Двигатель Даймлера сочетал в себе достижения металлургии, химии (топливо), электротехники того времени. Готлиб Даймлер заслуженно считается «отцом» автомобильного двигателя.

В 1897 году немецкий инженер Рудольф Дизель спроектировал и изготовил ДВС с самовоспламенением топлива в цилиндре двигателя. Двигатели Дизеля начали широко применяться только в тридцатые годы 20 века, когда развитие техники и технологии позволили создать топливный насос высокого давления (ТНВД).

В СССР дизельный двигатель был установлен на танк Т-34, которой считается лучшим танком Второй мировой войны.

И Даймлер, и Дизель при проектировании своих двигателей использовали разработки немецкого инженера Николауса Августа Отто. Именно он создал теорию 4-х тактного двигателя и построил действующую модель, однако его двигатель был громоздкий и использоваться мог только как стационарный.

Двигатели, у которых в качестве топливо используется бензин с зажиганием смеси от электрической искры , называют двигателями Отто, а двигатели с само-воспламенением – дизелями.

Рис. 1.3. Четырехтактный двигатель Отто

Первые двигатели и Даймлера и Дизеля были одноцилиндровыми, малой мощности. В дальнейшем, для увеличения мощности стали делать многоцилиндровые двигатели, с расположением цилиндров или в ряд (рядные) или V-образно.

С 1901 г. начался выпуск автомобилей с классической компоновкой: двигатель расположен впереди, передние колеса управляемые, задние — ведущие. Автомобиль в современном понимании мог появиться только благодаря созданию малогабаритного мощного двигателя внутреннего сгорания. Производство первых автомобилей было кустарным. Каждая деталь изготавливалась одним работником от начала до конца. Сборка узлов и самого автомобиля также производилась одним или несколькими работниками. Поэтому автомобиль получался очень трудоемким и, соответственно, дорогим.

Массовый выпуск при такой организации производства был ограничен. Владельцами автомобилей были только состоятельные люди. Для массового выпуска автомобилей необходимо было снизить трудоемкость изготовления всех деталей и узлов, поэтому в США Генри Форд (знаменитый конструктор и промышленник) в 1914 г. построил завод с поточным производством. Каждая операция детали производилась на отдельных станках различными работниками. Сборка узлов и автомобиля в целом производилась на конвейере, где каждый рабочий выполнял отдельные операции, после чего конвейер перемещался, позволяя производить последующие операции другим работникам.

Производительность труда при поточном производстве и конвейерной сборке увеличивалась в десятки раз, что позволяло увеличивать выпуск и снижать стоимость автомобиля. Автомобиль становился доступен не только богатым, но и людям со средним достатком.

Появление надежных мощных компактных двигателей вызвало рост авиации. В то же время совершенствование конструкций автомобилей и двигателей ставило новые задачи перед металлургией, химией, электротехникой, станкостроением. Другими словами, бурный рост автостроения ускорял развитие этих отраслей производства.

Производство автомобилей в России началось в 1908 г. со сборки машин на Русско-Балтийском вагоностроительном заводе в Риге. Было выпущено примерно 800 машин, т.ч. и грузовые. В 1916 г. состоялась закладка завода Автомобильного Московского Общества (АМО), где с 1917 г. по 1919 г. собирались автомобили Ф-15 по итальянской лицензии. С 1919 г. по 1923 г. завод выполнял в основном ремонт автомобилей. 1 ноября 1924 г. был собран первый советский грузовик АМО-Ф-15. Именно 1924 год считается годом начала развития отечественного автомобилестроения. В развитии отечественной автомобильной промышленности можно выделить
несколько основных этапов:

Рис. 1.4. Первый советский грузовик

1 этап: 1924—1930 гг. — мелкосерийное производство автомобилей на заводе АМО (в настоящее время АМО ЗИЛ).
В 1925 г. начал выпуск грузовых автомобилей Ярославский автомобильный завод.
В 1930 г. пущен в строй Московский завод малолитражных автомобилей, принято решение о строительстве в Нижнем Новгороде автомобильного завода мощностью 100 тыс. автомобилей в год.
2 этап: 1931—1946 гг. — основными задачами стали создание материальной базы для массового производства автомобилей и обеспечение заводов высококвалифицированными кадрами.
В 1931 г. начата реконструкция завода АМО для массового
производства грузовиков конвейерным способом.
В 1932 г. построен Горьковский автомобильный завод, начался серийный выпуск грузовиков ГАЗ-АА. В этот период начал выпуск большегрузных автомобилей Ярославский автомобильный завод, Московский завод малолитражных автомобилей освоил производство легковых автомобилей КИМ-10. В середине 30-х годов СССР занимало первое место в Европе и второе в мире по выпуску грузовых транспортных средств.
В 1944 г. построен завод на Урале, начат выпуск грузовых автомобилей ЗИС-5В. 3 этап: 1947—1958 гг. — разработаны и поставлены на производство автомобили новых конструкций: грузовые большой грузоподъемности, тягачи, автомобили-самосвалы, специализированные (пожарные, санитарные и др.). Вступили в строй новые автомобильные и автобусные заводы в городах Минск, Павлово, Кутаиси, Кременчуг и Львов. Расширился типаж грузовых и легковых автомобилей и автобусов.
4 этап: 1959—1965 гг. — увеличивается число выпускаемых автомобилей, повышается их качество. Происходит специализация и кооперирование заводов по выпуску автомобилей. Так, Ярославский автомобильный завод (ныне ЯМЗ) становится заводом по выпуску дизелей, а производство автомобилей передается на новый завод в г. Кременчуг. Производство карьерных самосвалов грузоподъемностью выше 25 т, изготовляемых на Минском автомобильном заводе, передано Белорусскому автомобильному заводу в г. Жодино.
5 этап: 1966—1970 гг. — реконструкция и техническое перевооружение заводов ГАЗ, ЗИЛ, АЗЛК, МАЗ, БелАЗ и др. Вступили в строй Ижевский автомобильный завод по производству автомобилей «Москвич»-408 и Волжский автомобильный завод в г. Тольятти.
6 этап: 1971—1980 гг. — интенсивное развитие автомобилестроения. В 1975 г.
было выпущено 1 964 000 автомобилей. 16 марта 1976 г. в г. Набережные
Челны был выпушен первый автомобиль КамАЗ-5320. В декабре 1976 г.
автомобильная промышленность СССР преодолела двухмиллионный рубеж,
выпустив 2 025 000 автомобилей за год. Переход на новые экономические отношения затормозил развитие отечественного автомобилестроения.

Тема 1. Классификация и общее устройство автомобиля

Классификация автомобилей

Автомобиль – это самоходное средство, приводимое в движение собственным двигателем и предназначенное для перевозки грузов, людей или выполнения специальных операций.

Автомобили подразделяют на:

· грузовые (грузовики, тягачи, прицепы, полуприцепы),

· пассажирские: легковые (вместимостью до 8 чел, включая водителя) и автобусы (вместимостью более 8 чел.),

· специальные (служат для специальных работ и имеют соответствующее оборудование или специальные кузова – автокраны, пожарные, санитарные и т.д.)

Грузовые автомобили

Маркировка грузовых автомобилей: Каждой модели базового грузового автомобиля присваивается индекс, состоящий из 4 цифр.

1 цифра – класс автомобиля по полной массе:

2 цифра — вид грузового автомобиля:

3 и 4 цифры — номер модели грузового автомобиля (от 01 до 99)

В случае, если базовая модель автомобиля была преобразована (модифицирована), то может вводиться 5 цифра (не обязательная), означающая порядковый номер модификации. Перед цифровым индексом ставится буквенное обозначение завода – изготовителя.

Например, ЗИЛ – 4741, ГАЗ — 2752 (Соболь)

Число ведущих колес автомобиля характеризуется колесной формулой. Например, формула 4 х 2 означает, что общее число колес – 4, ведущих – 2.

Формула 6 х 4 означает, что общее число колес – 6, ведущих – 4. При этом спаренные колеса, устанавливаемые с каждой стороны на задней и средней осях грузовых машин, считаются как одно колесо.

Формула 6 х 6 означает, что общее число колес – 6, ведущих – 6. Т.е. автомобиль является полноприводным (высокая проходимость).

Пассажирские автомобили

Пассажирские автомобили подразделяются на легковые (вместимостью до 8 чел, включая водителя) и автобусы (вместимостью более 8 чел.).

Автобусы различают по таким признакам как: назначение и емкость.

По своему назначению различают:

• городские автобусы
• междугородные и
• туристские;

Городские автобусы по емкости делятся на:

• малые – перевозка до 25 человек
• средние – до 60 пассажиров (приблизительно половина сидячих мест)
• большие – вместимостью до 100 пассажиров и выше (около 1/3 мест для сидения)

Для перевозки туристов используют малые и средние городские автобусы. Автобусы междугородные имеют среднюю вместимость. Туристические и междугородные автобусы отличаются повышенным комфортом и безопасностью.

Легковые автомобили классифицируются по следующим признакам: