Для миллионов людей автомобиль стал предметом первой необходимости. Это незаменимая вещь для выполнения повседневных дел, работы, бытовых потребностей и не только. Одни лишь изредка выезжают на машине в выходные дни, другие же используют авто как инструмент для заработка и выполнения своих профессиональных обязательств.
Многие могут позволить себе покупку машины. И при появлении такой возможности большинство начинает с обучения вождению. На практике правильнее начинать с изучения устройства транспортного средства. Если знать про конструкцию ТС хотя бы в общих чертах, при появлении какой-то поломки и неисправности водитель будет примерно понимать, что произошло и как действовать дальше.
Несмотря на широкое разнообразие моделей и марок автомобилей, все они имеют примерно одинаковую конструкцию и общее устройство. Речь пойдёт именно о легковых авто.
Основные элементы автомобиля
Очень правильно начинать вождение именно с изучения общего устройства автомобиля. Никогда не знаешь, что может произойти в пути. Банально водитель должен понимать, где находится двигатель, чем отличается моторное масло от смазки для коробки передач, либо отличать радиатор печки от радиатора охлаждения двигателя.
Конструктивно машину можно разделить на 5 компонентов. Современный автомобиль состоит из:
- кузова;
- ходовой части;
- трансмиссии;
- мотора;
- систем управления и электрооборудования.
Не вдаваясь в более тонкие нюансы и подробности, нужно изучить особенности каждой составной части транспортного средства.
Устройство кузова
Говоря о том, как устроен современный автомобиль, следует начать с кузова. Сейчас он выступает в качестве несущей конструкции. Хотя ранее даже легковые авто, а не только внедорожники, кузова не имели. Все компоненты и узлы монтировались непосредственно на раму. До сих пор существует классификация, согласно которой автомобиль может быть рамным или с несущим кузовом. От этого во многом зависит общее устройство легковых автомобилей, поскольку есть основа, вокруг которой строится полноценное транспортное средство.
Когда узлы монтировались на раму, это делало конструкции очень тяжёлой. С целью снизить вес автомобиля, производители начали отказываться от рамы, и переходить на несущий кузов.
Сам кузов состоит из нескольких частей. А именно из:
- переднего лонжерона;
- заднего лонжерона;
- моторного отсека;
- крыши;
- навесных составляющих.
Это весьма условное разделение кузова на компоненты, поскольку в действительности все они непосредственно связаны друг с другом, образуя единую конструкцию.
В качестве опоры подвески машины используются лонжероны. Их приваривают к дну кузова. Двери, крышки капота и багажника, а также крылья считаются навесными элементами. Причём задние крылья являются элементов кузова, а передние в некоторых авто бывают съёмными и неснимаемыми.
Конструктивные особенности ходовой части
Продолжая знакомство с общими сведениями об устройстве автомобилей, нужно отдельно остановиться на ходовой части.
В состав ходовой части входит множество узлов, систем и агрегатов. Именно с их помощью транспортное средство может осуществлять перемещения на короткие и дальние дистанции.
К основным компонентам ходовой относят:
- переднюю подвеску;
- заднюю подвеску;
- колёса;
- мосты (ведущие).
В подавляющем большинстве случаев на современных автомобилях передняя подвеска является независимой. Это связано с тем, что независимая система может обеспечить самое точное и эффективное управление транспортным средством. Дополнительно это оптимальное решение в плане обеспечения высокого уровня комфорта.
Если подвеска независимая, тогда для соединения подвески с кузовом используется собственная система крепления. Это даёт машине отличную управляемость.
Также существует полузависимая архитектура. У полузависимой системы в составе имеются рычаги, амортизаторы, стабилизаторы поперечной устойчивости и пр. Её также называют многорычажной системой. В основном она устанавливается только на заднюю ось. Встретить полузависимую систему на передней оси вряд ли можно.
Стоит добавить, что амортизаторы и стабилизаторы являются важной составляющей конструкции передней и задней подвески.
Зависимая подвеска технически и морально устарела. Да, она используется на некоторых новых автомобилях, а также встречается на старых подержанных машинах. Преимущественно конструкция задней зависимой подвески состоит из жёсткой балки или ведущего моста, если речь идёт про машины с системой заднего привода.
Устройство трансмиссии
Далее по плану изучения конструкции автомобилей трансмиссия.
Трансмиссией на машине называют сочетание механизмов и агрегатов, которые обеспечивают передачу крутящего момента на колёса, получая её от двигателя. Так устроена фактически каждая машина.
В зависимости от используемых ведущих колёс, трансмиссия передаёт усилие на переднюю ось (передний привод), заднюю пару колёс (заднеприводные машины) или на все 4 колеса (полноприводные автомобили). Полный привод бывает постоянным, когда все 4 колеса работают непрерывно, либо же подключаемым.
Именно на подключаемый полный привод активно переходят производители кроссоверов и даже некоторых внедорожников. Суть подключаемого полного привода заключается в автоматическом или принудительном распределении крутящего момента между передней и задней осью. Чаще всего к работе подключаются задние колёса, а ведущими колёсами выступают передние. При подключении задней оси на неё может передаваться до 50% крутящего момента. В основном для реализации подключаемого полного привода используется многодисковая муфта. Но у каждого автопроизводителя есть свои решения и технологии.
В состав трансмиссии входит 3 главных элемента:
- коробка передач;
- мосты или ведущий мост;
- ШРУСы.
ШРУС является аббревиатурой, и расшифровывается как шарнир равных угловых скоростей. Если говорить простым языком, это карданная передача.
Коробки передач условно делятся на 2 большие подкатегории. Это автоматические (АКПП) и механические (МКПП). При этом расширенный перечень состоит из таких коробок:
- механических;
- автоматических гидротрансформаторных (классическая АКПП);
- роботизированных;
- вариаторных (бесступенчатые).
Чтобы создать условия для плавной передачи крутящего момента, конструкцией трансмиссии предусмотрено наличие сцепления. Оно соединяет вал мотора с валом коробки передач.
Сами коробки передач служат для изменения передаточного числа, снижения нагрузки на силовой агрегат (двигатель).
За счёт карданной передачи обеспечивается соединение коробки с колёсами или ведущим мостом. Ведущий мост устанавливается внутри корпуса КПП, если речь идёт об автомобилях с переднеприводной трансмиссией.
Коротко про двигатель
Если говорить кратко про общее устройство современного автомобиля, то его сердцем справедливо называют именно двигатель.
Быстро и просто познакомиться с устройством мотора невозможно. Он состоит из огромного числа элементов и систем.
Новичку следует знать, что главным назначением двигателя выступает преобразование тепловой энергии от сгорания топлива в механическую. Последняя передаётся ведущим колёсам с помощью трансмиссии, описанной выше.
На современных автомобилях устанавливаются различные моторы. Среди них можно выделить такие:
- дизельные;
- бензиновые;
- турбированные (дизельные и бензиновые);
- гибридные;
- электрические.
Турбированные двигатели дополнительно предусматривают в своём составе систему принудительного нагнетания воздуха в ДВС. Это способствует повышению эффективности сжигания горючего. При меньшем объёме мотора удаётся добиться большей мощности.
Именно турбомоторы являются основным направлением деятельности современных автопроизводителей. Ранее подавляющее большинство двигателей были атмосферными. Сейчас число атмосферных ДВС заметно сокращается. Даже на недорогие бюджетные модели предлагаются двигатели с турбиной.
Преимущество турбонагнетателя в ДВС неоспоримо. Это повышение мощности и снижение расхода топлива, если сравнивать с аналогичным атмосферным ДВС. Но применение турбины существенно усложняет и без того сложное устройство двигателя, повышается стоимость ремонта, увеличиваются затраты на ремонт и обслуживание. Стандартный ресурс турбины составляет около 250 тысяч км. После этого узел приходится менять.
Атмосферные ДВС более долговечные, но из них тяжелее извлечь максимальный потенциал. Потому атмосферные моторы менее экономичные и обладают меньшей мощностью в сравнении с турбомоторами с аналогичным объёмом.
Отдельно рассматриваются электрические и гибридные двигатели. В первом случае машина работает полностью на электрической тяге. Здесь конструкция в сравнении с классическим ДВС совершенно иная. Зато они экологичные, не нуждаются в топливе, могут заряжаться порой даже от обычной бытовой розетки. Многие предрекают эру электрокаров в ближайшие несколько десятков лет. Учитывая общемировые тенденции и стоимость нефтепродуктов, такой вариант развития событий исключать нельзя.
Гибридные моторы имеют разное устройство. Но если говорить про современные модели авто, то здесь гибрид позволяет переключаться с электротяги на обычный ДВС, и наоборот, в зависимости от режима, либо использовать потенциал сразу двух двигателей.
Электрообрудование
Работа современной машины, даже если это автомобиль с классическим ДВС на бензине или дизельном топливе, тесно связана с электрооборудованием.
К главным элементам можно отнести:
- аккумулятор;
- систему управления двигателем (блок управления, ЭБУ);
- электропроводку;
- генератор;
- потребителей.
Главной задачей аккумуляторной батареи, или просто АКБ, является первичный запуск двигателя. Это источник возобновляемой энергии. Если не запустить двигатель, тогда все потребители электроэнергии будут работать именно за счёт ёмкости аккумулятора. К примеру, водитель решил послушать музыку на стоянке или в гараже, либо поставить на зарядку телефон.
В пути, когда мотор работает, основным источником обеспечения электроэнергией выступает генератор. Параллельно он заряжает аккумуляторную батарею, чтобы к моменту остановки она не разрядилась. Также это устройство обеспечивает всех потребителей бортовой сети.
По аналогии с двигателем, в генераторе происходит преобразование энергии. Только здесь из механической энергии, которая получается за счёт вращения коленвала, создаётся электроэнергия. Она питает всех потребителей, параллельно заряжая аккумулятор.
Для автомобиля очень важно, чтобы используемая АКБ и генератор могли обеспечить своей мощностью всех бортовых потребителей. Потому, когда устанавливается дополнительное оборудование в виде нештатной аудиосистемы высокой мощности, рекомендуется параллельно внести изменения в бортовую сеть.
Для начищающих водителей знать хотя бы общее устройство машины крайне важно. Все слышали про такое понятие как ЭБУ, но далеко не всем известно, что это.
Система управления мотором включает в себя большое количество датчиков, которые завязаны на блоке управления, то есть на ЭБУ. ЭБУ принимает и отправляет сигналы на разные контроллеры и датчики, обрабатывает информацию и передаёт сигналы исполнительным механизмам. В современных машинах ЭБУ контролирует буквально всё. Это минимизирует необходимость водителя отдельно настраивать и корректировать работу различных систем, механизмов и узлов в машине.
В роли потребителей выступают:
- система зажигания;
- система запуска ДВС;
- фары;
- стеклоподъёмники;
- стеклоомыватели;
- аудиосистема;
- кондиционер;
- печка и пр.
С электропроводкой всё предельно понятно. Это сплетение из многочисленных проводов, которые формируют собой электросеть, способствуют соединению всех элементов и взаимодействию систем, завязанных на электричестве.
В действительности это краткое и общее описание автомобиля. Буквально каждый узел заслуживает отдельного внимания и детального рассмотрения.
Но даже таких знаний для начинающего водителя будет достаточно, чтобы приступить к полноценной эксплуатации машины. Узнать всё, изучая теорию, невозможно. Нужна практика, непосредственный контакт с двигателем, наглядное изучение элементов подвески. Со всем этим автомобилист начинает знакомиться по мере эксплуатации авто. Но за руль нужно впервые садиться, имея элементарные базовые знания об устройстве транспортного средства. Иначе перепутать педаль газа и тормоза не составит большого труда.
