Что находится в моторном отсеке автомобиля
Устройство автомобиля
Основные узлы устройства автомобиля
Несмотря на огромное число моделей и брендов, при детальном рассмотрении оказывается, все легковые транспортные средства устроены одинаково.
Основные части любого автомобиля:
Все перечисленные элементы крепятся к несущей конструкции – кузову автомобиля. Последний состоит из днища, передних и задних лонжеронов (силовые детали каркаса, делающие его прочным и устойчивым), моторного отсека, крыши и навесных элементов (двери, капот, крышка багажника, бампер, крылья).
Данный перечень — лишь «верхушка айсберга», но ее вполне достаточно, чтобы начать понимать базовый принцип устройства автомобиля.
Если вы ищете учебник или пособие, в котором легко и доступно, «для чайников», расписано устройство автомобиля, рекомендуем обратить внимание на книгу Бескаравайного М.И. «Устройство автомобиля просто и понятно для всех». Пособие легко скачать в Интернете из любой онлайн-библиотеки.
Краткий обзор важных систем и агрегатов устройства авто
Итак, согласно схеме общего устройства машины, она работает следующим образом.
Благодаря кузову все узлы устройства собраны вместе. Системы работают синхронно и слаженно. За запуск двигателя отвечает аккумулятор. Последний выдает искру, из-за которой воспламеняется бензин в камере сгорания. Детонация запускает движение поршней в моторе. Двигатель, с помощью трансмиссии (если максимально просто, это сила, которая крутит колеса) передает энергию на колеса. За плавность и исправность хода отвечает ходовка. Машина едет или останавливается. Эти процессы контролируются педалями «газ» и «тормоз». В автомобилях с механической коробкой передач есть еще педаль «сцепление» (об этом чуть ниже). Чтобы работали все лампочки и датчики, а также исправно функционировал бортовой компьютер, генератор вырабатывает ток.
Водитель, сидя за рулем в комфортабельном салоне, не видит и не ощущает всю сложность технического устройства автомобиля. Он лишь поворачивает ключ в замке, переключает рычаг коробки, давит педали, крутит руль, да жмет кнопочки на панели. Ну, и контролирует уровень топлива в баке. Сказка, да и только!
Однако, все же, если он хочет понимать устройство автомобиля, хотя бы на уровне «для начинающих», должен разбираться еще в некоторых механизмах.
Что такое сцепление? Как работает данный элемент устройства? Вы когда-нибудь задумывались, почему, когда мы заводим тачку, она сразу не едет. Почему при заведенном двигателе она стоит на месте, пока мы не переключим скорость и не нажмем на педаль газа (тормоза и сцепления, потом газа при МКПП)? Сейчас попробуем объяснить:
Ну что же, мы разобрали базовые элементы конструкции и устройства современного автомобиля, постарались объяснить все максимально доступно и просто. Теперь вы понимаете, каким образом тачка едет, почему работает двигатель, за что отвечает тот или иной агрегат.
Мало кто поспорит, управлять современной машиной, да еще с АКПП – одно удовольствие. Но это – только если соблюдать рекомендации по уходу, относиться к авто бережно, вовремя проходить ТО и реагировать на малейшие неисправности.
Электрооборудование и системы помощи водителю
Многое в машине контролируется электрикой. Она довольно сложная, но значительно облегчает процесс вождения и делает пребывание в салоне максимально комфортным. Именно она запускает двигатель, поддерживая его в рабочем состоянии. Блок управления, аккумулятор, генератор, распределитель, искрообразующие свечи, — всё это отдельные части автомобиля, без которых невозможно представить его нормальное функционирование.
Второстепенными элементами автоэлектрики являются источники освещения: фонари, габаритные огни, поворотники, подсветка салона и т. д. Сюда же относится звуковой сигнал, всевозможные датчики и регуляторы.
К электрооборудованию можно причислять и системы, призванные улучшать курсовую устойчивость и управляемость автомобиля.
Тормозная система
Позволяет замедлять движение машины, вплоть до её полной остановки. Незаменима система во время экстренных ситуаций, а также когда автомобиль надо удерживать от самопроизвольного движения вниз. Автомобильные тормоза включают несколько подсистем: ручную, запасную, вспомогательную, антиблокировочную. Их совокупность называется тормозным управлением.
Задача основной тормозной системы — регулировать скорость движения машины, останавливать транспортное средство в случае необходимости. Состоит она из привода и исполнительных механизмов (барабан, диск). На современных легковых авто чаще используется гидропривод, реже — электрический, пневмо или комбинированный варианты. В некоторых случаях для повышения давления жидкости и эффективности торможения применяются вакуумный усилитель и регулятор.
При отказе или неисправности главного тормоза (разгерметизация одного из контуров и понижение уровня жидкости до критического) задействуется резервная тормозная система. Работает она как самостоятельный узел или вкупе с ручником.
Ручной или стояночный тормоз, оснащённый механическим приводом, предназначен для:
Коэффициенты эффективности замедления автомобиля, движущегося со скоростью 80 км/ч при усилии на педаль до 50 кг основной системы и подсистем:
Принцип функционирования тормозов прост. После нажатия на педаль тормозное усилие передаётся на колёсные механизмы. Последние прижимают к дискам колодки, тем самым останавливая вращение.
Устройство шасси автомобиля
Шасси автомобиля состоит из множества механизмов, передающих крутящийся момент от двигателя к колесам, передвигающих автомобиль и управляющих им: трансмиссии, механизма управления автомобилем и ходовой части.
Сцепление автомобиля
Сцепление служит для того, чтобы передавать крутящий момент двигателя к коробке передач и плавно соединять или разъединять двигатель с механизмами трансмиссии. От педали сцепления идет трос, приводящий в действие механизм сцепления. Сцепление служит для предохранения деталей двигателя и трансмиссии от перегрузки и повреждения при резком включении передачи или торможении.
Что под капотом? (для «чайников»)
Итак, все началось с покупки мною автомобиля (выбор пал на ВАЗ 2107). А как известно, приобретение автомобиля обязывает владельца (для начала) хоть немного разбираться в его техническом обслуживании и соответственно ремонте. Но для меня (начинающего автолюбителя) все то, что находилось под капотом было огромной тайной. Конечно, опыт набирается с годами, а поскольку последнего у меня не было (и о «внутренностях» автомобиля я знал очень мало, практически ничего) понемногу я стал разбираться с особенностями конструкции моих «Жигулей». Поэтому, дабы моим коллегам (начинающим автолюбителям) подкапотное пространство и все что в нем находится, не казалось чем-то уж больно «темным», в этой статье я расскажу, что где находится и что за что отвечает.
1 — радиатор; 2 — аккумуляторная батарея; 3 — всасывающий патрубок; 4 — терморегулятор; 5 — монтажный блок реле и предохранителей; 6 — воздушный фильтр; 7 — пробка маслозаливной горловины; 8 — вакуумный усилитель тормозов; 9 — бачок тормозной системы; 10 — бачок гидропривода выключения сцепления; 11 — расширительный бачок системы охлаждения; 12 — бачок омывателя; 13 — крышка (пробка) радиатора; 14 — катушка зажигания; 15 — электровентилятор; 16 — верхний шланг радиатора; 17 — прерыватель-распределитель; 18 — крышка головки блока цилиндров.
Теперь о главном.
1. Аккумулятор – Предназначен для питания электрооборудования при неработающем двигателе или же при незначительных оборотах последнего. При работающем двигателе электропитание в основном осуществляет генератор, который кроме того также подзаряжает батарею. Аккумулятор относится к тем предметам, которые должны находится под особым вниманием.
2. Воздушный фильтр – служит для очистки (обработки) поступающего в цилиндры двигателя воздуха. Он состоит из корпуса с приемным патрубком, крышки и фильтрующего бумажного элемента. Знайте, от состояния фильтрующего элемента зависит правильное «воздушное» питание двигателя. При сильном засорении или разрушении возможны достаточно сильные потери в мощности (Плохая тяга).
3. Радиатор – служит для отвода большой температуры от двигателя, чем сохраняет и уменьшает износ деталей двигателя (ведь при работе двигателя возникает температура до 2500 ºС, а такая температура вызывает сильный нагрев деталей и их расширение, отчего может происходить интенсивный износ).
4. Крышка радиатора – герметически закрывает наливную горловину радиатора, служит для автоматической регулировки температуры и давления охлаждающей жидкости. Конструктивно имеет впускной и выпускной клапаны.
5. Распределитель зажигания (трамблер) – относится к приборам зажигания, предназначен для подачи высокого тока к свечам зажигания. Состоит из объединенного в одном корпусе прерывателя тока низкого напряжения и распределителя тока высокого напряжения.
6. Бензонасос (или топливный насос) – служит для подачи бензина (топлива) из топливного бака в карбюратор под избыточным давлением. Диафрагменного типа.
7. Расширительный бачок – в нем содержится определенное количество охлаждающей жидкости, предназначен для компенсации постоянно изменяющегося объема жидкости в системе охлаждения работающего двигателя (кстати, «подачу» жидкости регулирует клапан в крышке радиатора).
8. Бачок омывателя лобового стекла – служит для хранения определенного количества воды, которая подается к жиклерам, которые в случае необходимости производят очистку стекла. Конструктивно объединен с электронасосом.
9. Реле – предназначено для коммутации (включения, выключения, переключения…) электрических цепей от внешнего сигнала. Конструктивно состоит из релейного элемента (как правило, катушки) и группы контактов, которые размыкаются, или замыкаются в зависимости от состояния релейного элемента. Существует большое количество реле – электрические, оптические, тепловые и тд.
10. Монтажный блок – в нем находятся предохранители цепей электрооборудования, которые защищают электрику автомобиля от возможного короткого замыкания. Кроме того, в нем размещены реле переключения света фар (дальний/ближний), включения звукового сигнала, и тд.
11. Двигатель – служит для приведения автомобиля в движение.
12. Свечи зажигания – служит для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах искрой. Конструктивно состоит из металлического корпуса, внутри которого размещен керамический изолятор. Внутри изолятора размещен центральный электрод, верхняя часть которого стальная, а нижняя часть состоит из сплава никеля и марганца.
13. Бачок с тормозной жидкостью – служит для компенсации тормозной жидкости в тормозной системе. Конструктивно питательный бачок совмещен с датчиком уровня тормозной жидкости.
14. Бачок с жидкостью для сцепления – служит для компенсации объема жидкости для сцепления в процессе эксплуатации.
Что находится под капотом вашего автомобиля: информация для начинающих водителей
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:
В зависимости от характера нагрузки кузов может иметь три типа:
Большинство современных легковых автомобилей имеет несущую конструкцию, которая воспринимает все действующие на машину нагрузки. Общее устройство кузова легкового автомобиля предусматривает наличие следующих основных элементов:
Кузовная несущая система. Данная система позволяет понизить массу автомобиля, снизить центр тяжести, а значит, повысить устойчивость при движении
Вид снизу
Передняя часть автомобиля.
Хорошо видны рычаги, растяжки и стабилизатор поперечной устойчивости передней подвески (относится, как и передние колеса, к группе элементов ходовой части).
1 – рычаг подвески переднего колеса (ходовая часть); 2 – растяжка рычага (ходовая часть); 3 – двигатель (поддон картера с пробкой отверстия для слива масла); 4 – коробка передач; 5 – вал привода переднего колеса (приводы передних колес относятся к трансмиссии); 6 – стабилизатор поперечной устойчивости (ходовая часть); 7 – система выпуска отработавших газов (система выпуска).
Задняя часть днища автомобиля.
Хорошо видна балка, частично видны амортизаторы и пружины задней подвески. Рядом с колесом расположен основной глушитель системы выпуска отработавших газов. В задней части автомобиля, за балкой задней подвески, видна ниша днища багажника, в которой размещается запасное колесо.
1 – амортизатор; 2 – балка задней подвески (ходовая часть); 3 – топливный фильтр системы питания (только автомобиль с впрысковым двигателем); 4 – основной глушитель системы выпуска отработавших газов; 5 – ниша днища багажника для запасного колеса.
Днище автомобиля под сиденьями водителя и переднего пассажира.
Под днищем, параллельно трубе дополнительного глушителя, расположена тяга привода управления коробкой передач.
1 – дополнительный глушитель системы выпуска; 2 – трубопроводы гидропривода тормозной системы и системы питания двигателя; 3 – тяга привода управления коробкой передач (трансмиссия).
Днище автомобиля под сиденьями задних пассажиров.
Топливный бак находится под днищем, перед балкой задней подвески. Около топливного бака, расположен регулятор давления, корректирующий давление тормозной жидкости в тормозных механизмах задних колес. Регулятор давления относится к тормозной системе.
1 – дополнительный глушитель системы выпуска; 2 – регулятор давления жидкости в тормозных механизмах задних колес; 3 – топливный бак.
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:
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:
По конструкции ДВС бывают:
Что же дальше?
Газовый 4-тактный ДВС Николая-Августа Отто и Евгения Лангена (1876 г.)
Маркетинг мирового автопрома довольно незамысловат. Каждые 3–5 лет, потребитель должен менять автомобиль, и, понятно, на более современный, усовершенствованный, – более экономичный, экологичный, мощный и простой в эксплуатации. С экологической точки зрения самый верный путь – пересадить нас всех на электромобили. Действительно, электромобиль почти не дает выброса вредных веществ. Кроме того, электродвигатель обладает высоким крутящим моментом на малых скоростях. Электромобиль требует меньше регулировок, не критичен к смазке, у него проще система охлаждения, а топливная система отсутствует вообще. Главный недостаток, который сдерживает внедрение электромобилей, – малая энергоемкость аккумуляторов. Заполненный до отказа бак малолитражки весит около 50 кг, обеспечивая запас хода более полутысячи километров. Батареи весят обычно несколько сотен кг, а пробег на полностью заряженных аккумуляторах не превышает 100–150 км, причем при движении с небольшой скоростью. Но самая большая проблема даже не в этом. Если сегодня все автомобили заменить электромобилями, им просто не хватит электроэнергии. Дело в том, что суммарная мощность двигателей мирового автопарка в несколько десятков раз превышает общую мощность всех электростанций мира.
Как известно, не так давно конструкторы ряда ведущих компаний предложили паллиатив – разместить на борту автомобиля индивидуальную электростанцию: поршневой ДВС – генератор – аккумулятор – электромотор. В городском режиме движения основную нагрузку несет электродвигатель, на трассе – ДВС, который параллельно заряжает аккумуляторы. Алгоритм работы всей системы построен так, чтобы ДВС постоянно работал в наиболее оптимальном режиме, как с точки зрения экономичности, так и с точки зрения экологии. Гибридные автомобили получают все большее признание, особенно там, где экологические нормы наиболее ужесточены.
Теоретически сгорание может быть таким чистым, что отпадет необходимость в использовании каталитических дожигателей, считает Сергей Михайлович Фролов.
Известны многочисленные попытки перевести поршневой ДВС на более чистое топливо, например на водород. Положительные стороны такого перехода очевидны. Водород имеет большую, чем бензин, теплоту сгорания – значит, мощность увеличивается, выхлоп – водяной пар, значит, с экологией будет все в порядке. И с технической точки зрения эта задача кажется вполне решаемой. В самом деле, ездят же автомобили на природном газе, почему бы им не поехать на водороде? Но, во%первых, водород исключительно летуч и крайне взрывоопасен, поэтому топливная система автомобиля должна быть полностью пересмотрена. Во-вторых, на баллоне со сжатым водородом далеко не уедешь, придется иметь дело с жидким водородом, производство которого ох как недешево. Наконец, в-третьих, чистый водород получается из воды при помощи электричества, и здесь мы столкнемся все с той же проблемой нехватки электроэнергии.
Можно, разумеется, пойти экстенсивным путем, постоянно совершенствуя поршневые ДВС, что, кстати, и делается.
Уменьшая рабочий объем и одновременно увеличивая степень сжатия бензиновых двигателей, можно добиться повышения мощности и экономичности. Но высокая степень сжатия требует применения дорогих высокооктановых бензинов. Кроме того, бесконечно увеличивать компрессию нельзя, даже самый высокооктановый бензин будет детонировать. Переобеднять рабочую смесь тоже можно до известных пределов, иначе она просто перестанет воспламеняться.
Трансмиссия
Главное назначение трансмиссии состоит передаче крутящего момент от коленчатого вала двигателя на колёса. Элементы, из которых она состоит, носят такие названия:
Это силовая передача, осуществляющая взаимосвязь двигателя с ведущими колесами автомобиля
В полноприводных машинах имеется раздаточная коробка, распределяющая вращение на обе оси.
Альтернативы
Проспер Л’Оранж (1876–1939), отец современного дизеля, работал в компании Benz & Cie.
Первая удачная конструкция подобногорода – газовая турбина – была разработана еще до Второй мировой войны. Газотурбинный двигатель лишен практически всех недостатков поршневого. Он имеет больший КПД, у него нет ни клапанов, ни ГРМ, ни кривошипно-шатунного механизма, ни поршней, ни цилиндров. Только турбина (множество легких лопаток на вращающемся диске) и компрессор (опять множество лопаток на другом диске). И работать такой мотор в принципе может на любом виде жидкого или газообразного топлива – лишь бы горело.
Однако у газовой турбины есть по крайней мере два недостатка, которые ставят под большое сомнение ее установку на автомобиль. Первый – в несколько раз большая по сравнению с поршневым
ДВС скорость вращения, а второй – большая инерционность. Ну не любит турбина быстро разгоняться и быстро останавливаться. Для самолетов эти недостатки несущественны, а для автомобиля – более чем критичны.
Немецкий инженер Феликс Ванкель предложил свой вариант ДВС без кривошипно%шатунного механизма – роторно-поршневой двигатель (РПД). Клапанов, кстати, там тоже не было. Изобретение это поражало своим изяществом. Представьте себе, что внутри непростой по форме камеры по сложной траектории движется трехгранный ротор. Он постоянно разделяет камеру на рабочие зоны, в которых и происходят впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск, при этом роль поршней выполняют три стороны ротора. Ротор соединен зубчатым колесом с эксцентриковым валом. Двигатель Ванкеля не обременен де талями, потому отличается высокой
удельной мощностью и приемистостью, к тому же РПД значительно компактней и легче поршневого ДВС. Однако конструкция двигателя Ванкеля имеет свои врожденные болезни. Сложность форм камеры и ротора делает его дорогим в производстве и недолговечным, а неполное сгорание рабочей смеси приводит к высокому расходу топлива.
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:
Эти устройства состоят из рулевого управления, которое связано с передними колесами рулевым приводом и тормозами
В современных авто используется дополнительный элемент – усилитель руля, позволяющий водителю прилагать меньшее усилие для обеспечения поворота рулевого колеса. Он бывает следующих видов:
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:
На современных легковых авто устанавливается тормозная система с гидроприводом, которая состоит из следующих элементов:
Тормозные колодки бывают дисковые или барабанные и имеют возвратную пружину, которая отжимает их от обода колёс при завершении процесса торможения.
Что под капотом? (для «чайников»)
Итак, все началось с покупки мною автомобиля (выбор пал на ВАЗ 2107). А как известно, приобретение автомобиля обязывает владельца (для начала) хоть немного разбираться в его техническом обслуживании и соответственно ремонте. Но для меня (начинающего автолюбителя) все то, что находилось под капотом было огромной тайной. Конечно, опыт набирается с годами, а поскольку последнего у меня не было (и о «внутренностях» автомобиля я знал очень мало, практически ничего) понемногу я стал разбираться с особенностями конструкции моих «Жигулей». Поэтому, дабы моим коллегам (начинающим автолюбителям) подкапотное пространство и все что в нем находится, не казалось чем-то уж больно «темным», в этой статье я расскажу, что где находится и что за что отвечает.
1 — радиатор; 2 — аккумуляторная батарея; 3 — всасывающий патрубок; 4 — терморегулятор; 5 — монтажный блок реле и предохранителей; 6 — воздушный фильтр; 7 — пробка маслозаливной горловины; 8 — вакуумный усилитель тормозов; 9 — бачок тормозной системы; 10 — бачок гидропривода выключения сцепления; 11 — расширительный бачок системы охлаждения; 12 — бачок омывателя; 13 — крышка (пробка) радиатора; 14 — катушка зажигания; 15 — электровентилятор; 16 — верхний шланг радиатора; 17 — прерыватель-распределитель; 18 — крышка головки блока цилиндров.
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: