Найти

Как устроен автомобиль

Эта статья дает самое общее представление об устройстве автомобиля и предназначена для тех, кто не планирует самостоятельно заниматься его ремонтом и обслуживанием. Более подробная информация содержится в Руководствах по эксплуатации и другой технической литературе, которая выпускается в широком ассортименте для каждой марки и модели существующих автомобилей.

Наиболее важными составными частями автомобиля являются:

- кузов;

- двигатель;

- сцепление;

- коробка передач;

- ведущий мост (с редуктором, полуосями, вращающимися ступицами колес и элементами подвески, смягчающими удары на неровностях дороги);

- ведомый мост (со ступицами колес и элементами подвески);

- колеса с шинами;

- рулевое управление;

- тормозная система;

- электрооборудование, включающее источники питания (аккумулятор и генератор), стартер для запуска двигателя, элементы системы зажигания горючей смеси, световые и сигнальные приборы, контрольно-измерительные приборы, стеклоочистители и стеклоомыватели, дополнительные электрические устройства – например, кондиционер, автомагнитола и т. п.

С точки зрения безопасности, назначение кузова – обеспечить надежное крепление всех агрегатов и «держать удар» при столкновении. Прочный кузов, в отличие от подверженного коррозии, достаточно хорошо защищает водителя и пассажиров в случае ДТП. Именно поэтому за состоянием кузова необходимо тщательно следить с первых дней эксплуатации на протяжении всей жизни автомобиля.

Неисправности двигателя на безопасность движения практически не влияют, однако двигатель может усиленно загрязнять окружающую среду, либо создавать повышенный шум. Современный автомобильный мотор – это весьма сложное устройство, но на данном этапе мы можем рассматривать его как «ящик», на входе которого заглатывается топливо (у бензинового двигателя - бензин, у дизельного – солярка), а на выходе создается вращение коленчатого вала. Этот вал соединен через другие устройства с ведущими колесами, благодаря чему автомобиль и приводится в движение.

Коробка передач представляет собой набор шестеренок разного размера, с помощью которых вращение коленчатого вала двигателя передается на ведущий мост, а с него – на колеса. Первой передаче соответствует самая большая ведомая шестерня, а последней (прямой) передаче – самая маленькая из всех. Тем самым обеспечивается ступенчатый набор скорости от 0 км/ч до максимальной величины, обусловленной конструкцией транспортного средства. Коробка передач бывает ручной и автоматической. Ручная (или, иначе говоря, механическая) коробка легкового автомобиля имеет обычно 4-5 положений для движения вперед, одно положение для заднего хода и одно нейтральное положение, при котором двигатель с колесами не связан. Именно благодаря «нейтралке», машина может стоять на месте с работающим двигателем, а также катиться с горы – с выключенным.

Автоматическая коробка передач (АКПП) создает большие удобства водителю, так как избавляет его от необходимости переключать скорости и оставляет в его распоряжение всего две педали вместо трех – педаль газа и педаль тормоза. Третья педаль – сцепление – на автомобилях с АКПП отсутствует.

Сцепление в виде прижимающихся друг к другу дисков находится между двигателем и механической коробкой передач. Каждый раз при нажатии педали сцепления, расположенной слева, двигатель отсоединяется от коробки передач, а значит, и от ведущих колес. Это позволяет трогаться с места, плавно отпуская нажатую педаль, и тем самым соединяя друг с другом диски сцепления, а вместе с ними – двигатель с колесами. Кроме того, сцепление позволяет переключать скорости без риска сломать зубья шестерен в коробке передач. На транспортных средствах с автоматической коробкой не только педаль, но и сам механизм сцепления отсутствует, поскольку переключение передач происходит иным способом.

Редуктор и полуоси ведущего моста передают вращение с выхода коробки передач на ступицы колес. Если двигатель через сцепление и коробку передач соединяется с передними колесами, то такой автомобиль называется переднеприводным, если с задними – заднеприводным. Большинство современных моделей легковых автомобилей малого и среднего класса имеет передний привод, поскольку такая конструкция обладает существенными преимуществами.

Элементы подвески смягчают удары колес о дорогу (этим занимаются рессоры) и гасят возникающие вертикальные колебания (это работа амортизаторов).

Колесо состоит из диска и шины, надетой на него. Диск колеса крепится болтами к вращающейся на оси ступице. Шина колеса представляет собой покрышку, внутри которой находится камера – резиновый рукав с накачанным воздухом. На сегодняшний день камерные шины сдают свои позиции, уступая место бескамерным, у которых покрышка, герметично прилегая к диску, по совместительству исполняет роль камеры. Такие шины гораздо безопаснее.

Основу покрышки составляет сетчатый каркас – корд, на который наплавляется резина. Корд, в зависимости от строения сетки, может быть диагональным или радиальным, о чем можно узнать из маркировки на боковой стороне автомобильной покрышки. Торцовая часть покрышки, соприкасающаяся с дорогой, – это протектор; ее боковая часть называется боковиной. На протекторе нанесен рифленый узор (рисунок протектора), позволяющий колесу лучше держать связь с поверхностью дороги и меньше буксовать, когда дорога скользкая. В процессе эксплуатации, протектор вместе с рисунком истирается, и покрышка становится «лысой». Можно на какое-то время продлить срок службы шины, если «восстановить» протектор, наплавив новый слой резины и нарезав на нем новый рисунок. Однако качество и долговечность такой покрышки будут очень низкими. Поэтому уважающие себя водители восстановленными шинами не пользуются, а остальные имеют право устанавливать их только на заднюю ось своего ТС.

Рулевое управление – это цепочка устройств, передающих вращение рулевого колеса (водительской «баранки») на передние колеса транспортного средства. Основные элементы такой цепочки – рулевая колонка (ось вашего руля), рулевой механизм, поворотные рычаги и соединительные тяги, составляющие рулевую трапецию. Конструкция рулевого механизма такова, что при передаче вращения в нем всегда присутствует некоторый зазор (люфт), из-за чего колеса слушаются руля не сразу, а только после поворота рулевого колеса на определенный угол. Важно, чтобы этот неизбежный люфт не превышал предельно допустимой величины, иначе в случае опасности транспортное средство не успеет выполнить резкий поворот на дороге и не позволит водителю избежать ДТП.

На всех большегрузных автомобилях, автобусах, троллейбусах, а также на «продвинутых» легковых автомобилях применяется усовершенствованный рулевой механизм – в механическую цепочку добавляется гидроусилитель руля. Давление автомобильного масла, создаваемое гидроусилителем, помогает приводить в движение рулевые рычаги и тяги, благодаря чему значительно снижается усилие, которое водитель должен приложить к «баранке», чтобы заставить автомобиль поворачивать. Именно поэтому автомобили с гидроусилителем руля очень любят водители-женщины. Такой автомобиль гораздо легче управляется, однако при неисправности гидроусилителя руль становится слишком тугим, чтобы продолжать поездку.

Тормозная система автомобиля всегда конструируется таким образом, чтобы исключить случаи полного отказа тормозов при возникновении тех или иных неисправностей. Как минимум, в автомобиле применяются две тормозных системы – рабочая (она приводится в действие педалью тормоза) и стояночная (она управляется рычагом, расположенным между передними сиденьями). Стояночную тормозную систему часто называют «ручным тормозом» или «ручником». Главная задача стояночного тормоза – исключить ситуации, когда покинутая водителем машина самопроизвольно покатилась с горы. Помимо этого, транспортное средство может быть оснащено запасной и вспомогательной тормозными системами, при которых те же самые тормозные механизмы, расположенные на каждом колесе, задействуются несколько иным способом, чем при обычном торможении.

Рабочая тормозная система может быть пневматической (при этом тормозное давление создается сжатым воздухом) или гидравлической (при этом давление создается тормозной жидкостью). Практически на всех легковых автомобилях, микроавтобусах и небольших грузовиках применяются гидравлические тормоза. В отличие от пневматической, гидравлическая система полностью герметична – в случае утечки тормозной жидкости тормозить будет просто нечем, поскольку тормозная педаль не имеет механической связи с колесами. Такая неисправность считается одной из самых опасных, поэтому при ее возникновении запрещается движение своим ходом даже до места ремонта или стоянки.

Электрооборудование автомобиля состоит из высоковольтных и низковольтных электрических цепей. Высоковольтные цепи обеспечивают воспламенение горючей смеси внутри бензинового двигателя. Они входят в состав системы зажигания. На дизельном двигателе, имеющем иной принцип действия, система зажигания отсутствует. Кроме того, высокое напряжение может использоваться при работе различных нагревательных устройств. Остальные электрические цепи автомобиля являются низковольтными и питаются напряжением 12 или 24 В.

Основным источником питания для электрических цепей автомобиля является генератор. Получая механическую энергию от вращающегося коленчатого вала двигателя, он преобразует ее в электрическую энергию, используемую для питания высоковольтных и низковольтных потребителей. Однако генератор не может работать, если двигатель остановлен. Поэтому для запуска двигателя и питания электрических цепей при выключенном двигателе применяется аккумуляторная батарея. Принцип ее действия почти не отличается от принципа обычной бытовой батарейки многоразового использования (аккумулятора). В момент запуска двигателя нагрузка с батареи снимается, поскольку ее берет на себя вступивший в работу генератор. Если в процессе движения он вырабатывает лишнюю энергию (а это чаще всего происходит на высокой скорости), то эта энергия расходуется на подзарядку аккумуляторной батареи. Если батарею не подзаряжать длительное время, то количество вырабатываемой ею энергии постепенно снижается до нуля, а сама батарея выходит из строя.

19.11.2014 16:20
Андрей Финкель

Читайте так же в разделе Статьи для начинающих:

  • Пять вредных заблуждений по поводу получения водительских прав
    Человек, который собрался «выучиться на права», вступает в незнакомый ему мир, встреча с которым порой оборачивается обидой и разочарованием. Чтобы обид было меньше, а пользы - больше, мы решили внести ясность в некоторые вопросы, так или иначе занимающие будущего водителя.
  • Первое знакомство с приемами управления автомобилем
    Обычно занятия с инструктором преподносят ученику автошколы сплошные сюрпризы. Пройдет довольно много времени, прежде чем вы начнете понимать, почему в различных ситуациях автомобиль не желает вам подчиняться или ведет себя непредсказуемо. Надеемся, что эта статья поможет усвоить основные приемы вождения и повысит эффективность ваших занятий.
  • Ваша первая зима (часть 1). Как подготовить автомобиль
    Первая зима – суровое испытание в жизни начинающего водителя. Во-первых, скользко. Во-вторых, темно утром и вечером, когда вы едете на работу и возвращаетесь домой. В-третьих, автомобиль то и дело преподносит сюрпризы – то не заводится, то не прогревается… В общем, мало приятного, но ездить как-то надо. Вот и приходится действовать на свой страх и риск.
  • Ваша первая зима (часть 2). Что надо знать о шинах
    Шина – это единственный элемент, который обеспечивает непосредственный контакт вашего автомобиля с поверхностью дороги. А от того, насколько хорошо дорога «держит» автомобиль, зависит очень многое.
  • Ваша первая зима (часть 3). Скользкая дорога и блокировка колес
    Скользкая дорога была, есть и будет головной болью для начинающих водителей, не имеющих опыта зимней эксплуатации. Если человек беспокоится об этом – уже хорошо, значит, он будет хотя бы соблюдать осторожность. Но без элементарных знаний и осторожность может оказаться бесполезной.
;