Общее устройство легковых автомобилей

 

Хотелось бы сразу заметить, что мы не будем вникать в подробности устройства, технического обслуживания и ремонта легкового автомобиля конкретной марки, для этих целей существует большой выбор специальной литературы. Кстати, мы бы рекомендовали приобрести такую литературу в личное пользование, она окажет неоценимую помощь начинающему и неопытному водителю при общении с механиком станции тех. обслуживания.

 

Почему автомобиль приходит в движение?

 

Говоря простыми словами, машина двинется с места только тогда, когда двигатель создаст силу тяги на колеса, и они начнут вращаться. В большинстве современных легковых автомобилей для этой цели используется, высвобождающаяся при сгорании топлива, тепловая энергия. А двигатели такие носят название – двигатели внутреннего сгорания (ДВС).

 

ДВС бывают нескольких типов, но рассмотрим мы только поршневой двигатель, как самый распространенный.

 

Состоит поршневой двигатель из цилиндра и поршня. К совершающему колебательные движения (шатающемуся) вокруг своей оси штоку, носящему название – шатун, крепится поршень. Другой конец шатуна прикреплен на круглой шейке рычага – коленчатого вала, из-за этого и названного – коленчатым, или другими словами, кривошипом. Весь механизм, который состоит из цилиндра, поршня, шатуна и коленчатого вала, называется кривошипно-шатунным.

 

В верхней части цилиндра установлена головка. При крайнем положении поршня, со стороны головки, между головкой и поршнем остается камера сгорания (совсем маленькое пространство). Если в этой камере устроить взрыв, то энергия, которая при этом образовалась, найдет только один движущийся элемент в этом цилиндре – поршень. Поршень, пытаясь с огромной силой вылететь из цилиндра, создает движения вместе с шатуном, на котором он закреплен. Другим концом шатун толкает рычаг - колено и, используя силу взрыва, поворачивает коленчатый вал.

 

Автомобильные двигатели могут иметь от двух до шестнадцати цилиндров. Размещены эти цилиндры в блоке цилиндров. Трансмиссия, о которой мы поговорим позже, передает вращение вала на колеса автомобиля. ДВС (более правильно было бы - двигателем внутреннего «взрыва») используется взрыв смеси паров солярки, газа или бензина с воздухом, которая в 10-15 раз сжата в камере сгорания. Вследствие расширения газов, полученных при химической реакции взрыва, в камере сгорания происходит резкий скачок увеличения давления.

 

Смесь паров топлива с воздухом через впускной клапан, который в нужный момент открывается кулачком распредвала либо дополнительными устройствами, засасывается поршнем. После совершенного при помощи взрыва процесса, продукты горения под собственным давлением выталкиваются через выпускной клапан, который тоже открывается коромыслом, и управляется тем же распредвалом, а затем через выхлопную систему выходят наружу.

 

Газораспределительный механизм размещен в головке блока цилиндров, и состоит из клапанов с пружинами и втулками, впускного и выпускного трубопровода и многих других деталей, но главной его составляющей является распределительный вал.

 

Для рабочего процесса подойдет не всякая смесь топлива и кислорода, она должна состоять из компонентов в определенных пропорциях, и создаваться вне цилиндра, в карбюраторе, если топливо – бензин, или в смесителе, если топливом является горючий газ. Смесь из дизтоплива и кислорода создается прямо в цилиндре, для этого в него специальным прибором, имеющим название форсунка (другими словами – инжектор), впрыскивается топливо. Также, в некоторых двигателях, работающих на бензине, тоже используется впрыск топлива. Топливные насос и бак, фильтры – топливный и воздушный, трубопроводы, карбюратор - все это составляющие системы питания автомобиля.

 

Дизельный двигатель отличается от бензинового тем, что сначала в цилиндры подается чистый воздух, который при помощи быстрого сжатия поршнем нагревается до очень высокой температуры, затем под большим давлением форсунками впрыскивается топливо, которое практически моментально самовозгорается.

 

Дизельные двигатели имеют, приблизительно, в полтора раза большую степень сжатия воздуха, нежели бензиновые. В момент зажигания на свечу зажигания подается горючая смесь газа или бензина, поджигаемая электрической искрой.

 

Создать искру помогают источники электроэнергии, составляющие систему зажигания. Это генератор и аккумулятор, так же в этом процессе задействованы свечи, провода под высоким напряжением, катушка, распределитель, транзисторный коммутатор.

 

В двигателе износ деталей вызывает трение, которое также снижает их мощность. Система смазки поставляет масло на трущиеся поверхности, и состоит из насоса, картера, а также из многочисленных каналов и отверстий в деталях.

 

Общее устройство системы охлаждения в легковом автомобиле составляют водяная рубашка в головке блока цилиндров и вокруг них, насос, радиатор, термостат, шланги и вентилятор. Она помогает охлаждать цилиндры, так как возгорание горючей смеси, примерно, до двух тысяч градусов повышает температуру камеры сгорания, и ее необходимо снизить до 85 - 90 градусов.

 

Двигатели с воздушным охлаждением имеют большое количество тепло-отводящих ребер на наружных стенках цилиндров, которые активно обдуваются вентилятором. Выхлопная система легковых автомобилей устроена из резонатора, глушителя и труб. Она помогает снизить громкость выхлопа и обеспечивает вывод выхлопа газов за пределы автомобиля. Глушитель заставляет выхлопные газы многократно менять свое направление при движении, при помощи этого скорость движения уменьшается и выхлоп производится с меньшим шумом.

 

Исправный двигатель легкового автомобиля самостоятельно запускается при прокручивании вала стартером – электромотором, если зажигание включено, и в карбюраторе есть топливо.

 

Результатом всего процесса работы мотора является присутствие вращающего момента на  коленвале, откуда через сцепление он передается на коробку передач. Механизм сцепления позволяет на короткий момент разъединять коленчатый вал двигателя и коробку переключения передач,  а затем плавно соединять.  Общее устройство этого механизма состоит из стального нажимного диска с пружинами и кожухом, ведомого диска  с износостойкими накладками, выжимного подшипника, рычага, гидропривода и педали. В процессе работы пружины прижимают к ведомому диску нажимной, а ведомый к маховому колесу коленвала с настолько большой силой, что первичный вал коробки переключения передач и коленчатый вал сцепляются, как бы составляя одно целое. Нельзя переключать передачи, не выключив сцепление и не отпустив нажимной диск, так как из-за значительных оборотов необходимые шестерни не смогут войти в зацепление. Через гидравлический привод и педаль сцепления усилие ноги передается отжимающему рычагу.

 

Вращающий момент, приводя в движение те или иные шестерни в коробке переключения передач, снижает частоту оборотов, но при этом увеличивает мощность. Чем ниже передача, тем большую силу тяги она обеспечивает, поэтому при подъеме включают низкую передачу.

 

Один набор шестерен обладает способностью изменять направление вращения в обратное, что необходимо для заднего хода автомобиля. Сила тяги при включенной задней передаче выше, чем на первой. Через карданный вал крутящий момент из коробки передач  передается на ведущий мост. Уже там еще раз уменьшаются обороты крутящего момента, добавляется ему мощность и изменяется на 90 градусов направление, с помощью шестерен главной передачи. Она передает ведущим колесам крутящий момент через дифференциал и полуоси.

 

Дифференциал - это набор шестерен, при помощи которого полуоси могут на скользком покрытии и на поворотах  вращаться с разной скоростью. Колеса крепятся на ступицы колес, которые, в свою очередь, закреплены на полуосях.

 

Остановка движения легкового автомобиля происходит с помощью тормозной системы, которая устроена из гидропривода, колесных тормозов, тормозной педали и вакуумного усилителя. Колесные тормоза прижимают тормозные колодки к тормозным дискам, препятствуя вращению колес. Колодки прижимаются при помощи поршней рабочих гидравлических цилиндров, усилие на которые отправляется от педали и главного тормозного цилиндра. Стояночный тормоз может держать автомобиль в наклонном положении усилием тросов, натянутых при помощи рычага, расположенного в его салоне, прижимая тормозные колодки к тормозным барабанам.

 

Управление автомобилем происходит с помощью рулевого управления, общее устройство которого включает в себя рулевую трапецию из тяг от колес и рычагов, рулевой вал, рулевой механизм и рулевое колесо.

 

Электрооборудование состоит из осветительных приборов, стеклоочистителя, стеклоомывателя, вентилятора, сигнала и дополнительных устройств.

 

Система отопления включает в себя отопитель с вентилятором, шланги и выключатели с регуляторами поступления охлаждающей горячей жидкости и оборотов вентилятора. Она подключена к системе охлаждения.

 

Задача сидений – обеспечить правильную посадку водителя автомобиля и комфортную посадку пассажиров.

 

Система вентиляции необходима для создания безсквозняковой вентиляции, и включает в себя вентилятор, воздуховоды, вытяжные отверстия на потолке и кузове.

 

Подвеска, состоящая из пружинных, листовых или торсионных рессор, амортизаторов и стабилизаторов поперечной устойчивости, смягчает удары при движении по неровной ухабистой дороге, и обеспечивает продольную и поперечную устойчивость.

 

Колеса состоят из шин, дисков и ступиц, превращают силу тяги в движение. Шины предназначены для сцепления колес с поверхностью дороги, и смягчают удары от выбоин и ухабов.