- 3.2 Схемы расположения агрегатов автомобиля
- Развесовка автомобиля
- Компоновочные схемы автомобилей
- Схемы размещения основных агрегатов автомобиля
- Устройство автомобиля для чайников: разбираемся вместе
- 1.Основные узлы и системы
- 2. Краткий обзор видов моторов
- 3. Краткий обзор видов КПП
- 4. Тормозная система
- 5. Сцепление
3.2 Схемы расположения агрегатов автомобиля
Изначально схем взаимного расположения агрегатов было немного. Если вспомнить самые первые самодвижущиеся повозки Даймлера и Бенца, то следует отметить, что в них двигатель был расположен сзади, над задней осью. Однако с развитием автомобильной индустрии, конструкторы и инженеры начали решать проблемы, связанные с более рациональным использованием пространства кузова.
Развесовка автомобиля
То, в каком месте расположены двигатель, коробка передач и главная передача влияет на так называемую развесовку автомобиля, а от нее, в свою очередь, напрямую зависит управляемость автомобиля.
Развесовка автомобиля – распределение веса автомобиля на переднюю и заднюю оси, выраженное в процентах. Проще говоря, когда автомобиль стоит на поверхности, он давит на нее с определенной силой, соответствующей его весу. Распределение веса по осям зависит от конструкции транспортного средства.
Примечание
Развесовка указывается в процентах, причем первое число отображает вес, приходящийся на переднюю ось, а второе — вес, приходящийся на заднюю. Например: «60% на 40%» или «50% на 50%».
Компоновочные схемы автомобилей
Расположение основных агрегатов — двигателя, коробки передач и главной передачи — друг относительно друга, в пределах кузова, естественно, называют компоновочной схемой автомобиля.
1. Первая и одна из самых распространенных до недавнего времени схем – классическая .
Под классической компоновкой подразумевается установка двигателя спереди продольно (т. е. вдоль оси автомобиля) над передней осью с приводом на задние колеса (схема изображена на рисунке 3.5) .
Рисунок 3.5 Классическая компоновочная схема автомобиля.
При этом коробка передач может быть присоединена к двигателю, а может быть расположена рядом с главной передачей, а в отдельных случаях даже иметь общий с главной передачей корпус (тогда говорят, что «коробка передач в блоке с главной передачей»). В плане взаимного расположения элементов шасси и двигателя — все предельно просто, но есть недостаток: тоннель в днище кузова, внутри которого проходит карданный вал, передающий вращение от двигателя к колесам, он «съедает» пространство для ног пассажиров заднего сиденья.
2. Продольно расположенный двигатель с приводом на передние колеса (показан на рисунке 3.6) . Такая компоновка характерна для автомобилей марки Audi. Данной схемой расположения основных агрегатов конструкторы практически избавились от центрального тоннеля в днище кузова, по крайней мере, в задней части салона.
Рисунок 3.6 Продольное расположение двигателя с приводом на передние колеса.
3. Поперечно расположенный двигатель с приводом на передние колеса (показан на рисунке 3.7) . Коробка передач подсоединена к двигателю и имеет общий с главной передачей корпус. Положительным аспектом сего конструктивного решения является компактность всего силового агрегата и возможность рационального и полного использования всего пространства внутри салона автомобиля (отсутствует центральный тоннель и тоннель под коробку передач).
Рисунок 3.7 Поперечное расположение двигателя с приводом на передние колеса.
4. Продольное расположение двигателя за задней осью с приводом на задние колеса (еще называют с «задним расположением двигателя») (показано на рис 3.8) . Такая компоновка нынче редкость и применяется, в основном, фирмой Porsche.
Рисунок 3.8 Продольное расположение двигателя за задней осью с приводом на задние колеса.
5. Продольное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса (показано на рис. 3.9) . Коробка передач при этом находится за двигателем.
Рисунок 3.9 Продольное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса.
О таком расположении иногда говорят: «двигатель в базе», подразумевая, что геометрически двигатель находится в пределах колесной базы автомобиля (смотрите «Основные технические характеристики автомобиля»).
Примечание
К слову сказать, есть варианты, когда для получения лучшей развесовки по осям, двигатель, расположенный спереди продольно, смещают далеко за переднюю ось, помещая его в пределах колесной базы (такая компоновка показана на рис. 3.10).
Рисунок 3.10 Продольное расположение двигателя за передней осью с приводом на задние колеса.
6. Поперечное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса (рисунок 3.11) .
Рисунок 3.11 Поперечное расположение двигателя перед задней осью с приводом на задние колеса.
Стоит отметить, что практически при любом расположении двигателя возможен привод на все колеса (подробнее об этом — в главе «Трансмиссия»).
Различают два основных варианта полного привода:
- Постоянный полный привод
Это когда все четыре колеса воспринимают вращение от двигателя постоянно. - Подключаемый полный привод (большая часть всех современных легковых автомобилей оборудованы именно по такой схеме).
В этом случае передние или задние колеса подключаются (в дополнение к основным ведущим колесам) к тяге двигателя через специальный механизм (муфту), только когда электроника сочтет это нужным, например, если ведущие колеса начнут буксовать.
Источник статьи: http://monolith.in.ua/structure-avto/shemy-agregatov/
Схемы размещения основных агрегатов автомобиля
Расположение двигателя и агрегатов трансмиссии оказывает также большое влияние на распределение веса по осям и обзорность пути и груза. Поэтому работы по размещению этих элементов автомобиля проводятся на втором этапе компоновки. На рис. 50 приведены различные принципиальные схемы размещения агрегатов трансмиссии для обоих компоновочных схем ходовой части при продольном расположении двигателя. Поперечное расположение двигателя из-за трудности обеспечить достаточную обзорность на портальных автомобилях не применяется.
Следует отметить одну характерную особенность, свойственную всем компоновочным схемам портальных автомобилей, приведенным на рис. 50: двигатель, агрегаты трансмиссии, по-грузочно-разгрузочное устройство, рулевое управление и другие основные элементы размещены в пределах базы автомобиля.
При расположении двигателя и трансмиссии по схеме / (рис. 50) наилучшим образом обеспечивается распределение веса по осям, так как вес агрегатов на участке от главной передачи до ведомых звездочек включительно составляет в среднем около 6,5% сухого веса автомобиля, который почти полностью приходится на задние колеса. Вес остальных агрегатов и двигателя (примерно 7—9% сухого веса) приходится в основном на переднюю ось. Таким образом, вес двигателя, с одной стороны, и агрегатов трансмиссии, с другой, взаимно уравновешиваются. Вес продольной карданной передачи и трансмиссионного тормоза, а также радиатора не вносит существенных изменений в распределение общего веса.
Так как двигатель и все агрегаты трансмиссии расположены симметрично относительно продольной оси портального автомобиля, то их вес равномерно распределяется также между правыми и левыми колесами. Указанная схема наиболее
Рис. 50. Принципиальные схемы расположения основных агрегатов: 2 — двигатель; 3 — сцепление; 4 — реверс-редуктор; 5 — коробка передач; «6 — продольная карданная передача; 7 — главная передача и дифференциал; 8 — полуосевая карданная передача; 9 — бортовая цепная передача; 10 — полуосевой привод
широко используется при проектировании портальных автомобилей и называется стандартной или классической. На рис. 51 изображена конструктивная схема шасси портального автомобиля Т-80, соответствующая схеме 1. По такой же схеме вы-
Рис. 51. Конструктивная схема шасси автомобиля Т-80: 1 — двигатель; 2 — сцепление; 3 — реверс-редуктор; 4 — коробка передач; 5 — продольная карданная передача; 6 — главная передача и дифференциал; 7 — полуосевая карданная передача; 8 — открытая бортовая цепная передача
полнены портальные автомобили Т-60М, Т-140, Т-110, Лукки I—VII, Росс-90 и др.
Схемы // и III существенно не отличаются от схемы I. При размещении агрегатов по схеме II несколько увеличивается нагрузка на заднюю ось, вследствие того, что к ней приближены реверс-редуктор и коробка передач. Однако их общий вес не превышает 2,0—2,5% сухого веса автомобиля. Поэтому вызванные ими весовые изменения не оказывают ка-кого-либо существенного влияния на распределение веса.
Схема III вносит по сравнению со стандартной схемой небольшую разницу в нагрузки на колеса правой и левой стороны из-за смещения в сторону двигателя, сцепления, коробки передач и реверс-редуктора. Расположение агрегатов по схеме IV приводит к дополнительной нагрузке на задние колеса за счет приближения к ним двигателя и коробки передач. По схеме IV выполнен портальный автомобиль Т-150.
Компоновка по схеме V существенно не отличается от компоновки по схеме IV. Однако установка в схеме V коробки передач с противоположной стороны двигателя и симметричное положение реверс-редуктора относительно продольной оси портального автомобиля несколько уменьшают разницу в нагрузках, приходящихся на правые и левые колеса. Нагрузка на задние колеса, как и в случае компоновки по схеме IV , целиком зависит от смещения двигателя к задней оси.
Схемы VI и VII различаются между собой только конструкцией привода колес: в схеме VI используются неразрезные полуоси, а в схеме VII — полуосевые карданные передачи. По распределению нагрузки на колеса эти схемы не отличаются одна от другой. Характерной особенностью схем VI и VII является максимальное приближение двигателя и всех агрегатов трансмиссии к задним колесам, вследствие чего нагрузка на заднюю ось увеличивается, а на переднюю уменьшается. Помимо этого, обе схемы обеспечивают хорошую обзорность при движении вперед.
В схемах VIII—XI предусматривается привод на передние колеса. Однако к ним применимы все ранее изложенные рассуждения о влиянии расположения двигателя и отдельных агрегатов трансмиссии на распределение веса с учетом изменения положения ведущих колес. Как правило, схемы VIII—XI применяются при компоновке ходовой части портального автомобиля по схеме Б.
Остальные детали и агрегаты, включая баки для топлива и рабочей жидкости гидроприводов, размещение которых осуществляется на третьем этапе компоновки, оказывают меньшее влияние на распределение веса автомобиля. Однако их тоже стремятся расположить таким образом, чтобы обеспечивалось заданное распределение веса по осям и взаимное уравновешивание отдельных элементов без нарушения равномерной нагрузки на колеса левой и правой стороны.
При компоновке портальных автомобилей разность в нагрузках на правые и левые колеса не должна превышать ±2—3% снаряженного веса автомобиля.
Сравнивая схемы с передними и задними ведущими колесами, следует отметить, что, помимо чисто компоновочных недостатков, связанных со снижением сцепного веса при преодолении подъемов, и ухудшением обзорности во время движения назад, при заднем расположении затрудняется охлаждение двигателя. Этот же недостаток присущ и компоновкам по схемам V. и XI (см. рис. 50).
Оптимальная обзорность портального автомобиля в обоих направлениях наиболее легко достигается при использовании схемы V. Особенно целесообразна компоновка по этой схеме, когда портал автомобиля широкий. В случае использования остальных схем обзорность определяется конкретными конструктивными размерами двигателя и других агрегатов, а также расположением их на раме шасси.
Анализ компоновочных схем с позиций доступности Механизмов и агрегатов для технического обслуживания дает основание считать, что схемы IV—VII и XI являются наименее желательными, поскольку при расположении рабочего места водителя посредине автомобиля затрудняется доступ к двигателю с левой стороны. Обслуживание остальных агрегатов при всех схемах компоновки не вызывает затруднений, так как доступ к агрегатам, как правило, обеспечивается со всех сторон.
Однако один только конструктивный подход часто не может оправдать выбор тех или иных принципиальных схем и отдельных конструктивных решений. Вопросы выбора конструкции агрегатов и их компоновки тесно связаны с наличием технологического оборудования, материалов, возможностями использования узлов и агрегатов обычных автомобилей массового производства и т. д.
Поэтому всесторонняя оценка конструкции портального автомобиля, который еще более, чем обычный грузовой автомобиль, должен удовлетворять определенным эксплуатационным требованиям, может быть дана лишь при одновременном анализе всех указанных факторов.
Источник статьи: http://lada-vesta.com.ru/razn/z016.htm
Устройство автомобиля для чайников: разбираемся вместе
Изобретение автомобиля в корне изменило человеческую жизнь, причем как в положительную, так и в негативную сторону. На сегодняшний день автомобиль – это не только средство передвижения, но и показатель статуса и положения в обществе.
Практически каждая семья имеет в своем распоряжении хотя бы один автомобиль, а существуют и города, где автомобилей уже давно больше чем людей.
Возможно для кого-то устройство автомобиля – это высшая математика, но если потратить немного времени и вникнуть в суть, все достаточно просто. Теперь обо всем по порядку.
1.Основные узлы и системы
Несмотря на то, что сегодня существует огромное количество разных марок и моделей автомобилей, практически все они устроены по одному и тому же принципу. Речь идет о легковых транспортных средствах. Схема устройства автомобиля условно делиться на несколько частей:
• Трансмиссия автомобиля. Под трансмиссией автомобиля принято считать силовую передачу. Ее основной задачей является передача крутящего момента от коленчатого вала к ведущим колесам. В свою очередь, трансмиссия также состоит из нескольких частей, в частности из коробки передач, сцепления, карданной передачи, дифференциала, полуосей и главной передачи. Последние соединены со ступицами колес;
• Механизм управления. Собственно сам механизм управления состоит из тормозной системы и рулевой;
2. Краткий обзор видов моторов
Прежде всего, стоит отметить, что двигатель и мотор это одно и то же. Мотором чаще называют двигатели внутреннего сгорания или электрические. Не секрет, что двигатель служит источником энергии для передвижения транспортного средства. Большинство автомобилей предусматривает наличие двигателей внутреннего сгорания , которые условно можно поделить на:
• Поршневые, в которых расширяющиеся газы во время сгорания топлива заставляют двигаться поршень, который в свою очередь приводит в движение коленчатый вал автомобиля;
• В роторных двигателях те же газы приводят в движение вращающуюся деталь, собственно ротор.
Если углубляться, существует большое количество типов и подтипов двигателей. По типу топлива двигатели можно разделить на дизельные, бензиновые, газобаллонные и газогенераторные.
Также есть газотурбинные двигатели внутреннего сгорания, электрические, орбитальные, ротативные, роторно-лопастные и пр. На сегодняшний день наиболее распространенным является поршневой двигатель внутреннего сгорания.
3. Краткий обзор видов КПП
КПП или коробка передач – это одна из основных частей трансмиссии автомобиля . В основном КПП принято делить на три типа, а именно:
• Механическая коробка передач. Принцип ее работы заключается в том, что водитель с помощью рычага переключает передачи, при этом постоянно следит за нагрузкой двигателя и скоростью автомобиля;
• Автоматическая коробка передач исключает необходимость постоянно следить за скоростью и нагрузкой, так же не нужно постоянно пользоваться рычагом;
• Роботизированная коробка передач – это полуавтоматический вид коробки передач, которая комбинирует свойства механической и автоматической коробки передач.
На самом деле видов и подвидов КПП гораздо больше. Так, различают Tiptronic (основа – автоматическая КПП с ручным переключателем скоростей), DSG ( оборудована 2 сцеплениями, имеет автоматический привод переключения и представляет собой 6ти ступенчатую КПП) и вариатор ( бесступенчатая трансмиссия).
4. Тормозная система
Как и следует из названия, тормозная система предназначена для снижения скорости автомобиля или полной его остановки. Состоит тормозная система из тормозных колодок, дисков, барабанов и цилиндров. Условно тормозную систему можно поделить на два типа – это рабочая (предназначена для полной остановки или снижения скорости) и стояночная (предназначена для удержания автомобиля на неровном или сложном дорожном покрытии).
Современные автомобили предусматривают установку тормозных систем, которые состоят из тормозных механизмов и гидропривода. В то время, когда вы нажимаете на педаль тормоза,в гидроприводе возникает избыточное давление, которое возникает благодаря тормозной жидкости. Это, в свою очередь, влечет срабатывание прочих тормозных механизмов.
5. Сцепление
Если говорить простыми словами, сцепление предназначено для того, что бы на короткое время разъединять двигатель от трансмиссии, а потом заново их соединять. Сцепление состоит из механизма сцепления и привода. Привод предназначен для того, что бы передавать усилия от водителя к определенному механизму. В автомобиле каждый механизм имеет свой привод, благодаря которому и приходит в действие.
Механизм сцепления – это устройство, в котором происходит процесс передачи крутящего момента посредством трения. Составляющими частями механизма сцепления являются картера, кожуха, ведущий, ведомый и нажимный диски.
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/id/5af18a29d7bf213d532f5d27/ustroistvo-avtomobilia-dlia-chainikov-razbiraemsia-vmeste-5c54a66325d7b000b1b397b5