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
Какие есть основные узлы в автомобиле
Из каких важных блоков состоит автомобиль, их назначение, роль в работе машины? Это вопросы, возникающие у новичков, недавно севших за руль, столкнувшихся с необходимостью изучения его устройства. Вопросов много, они сложны, но интересны. Попробуем дать краткие, но исчерпывающие ответы.
Ежедневно жители города, даже небольшого, сталкиваются с потоком транспорта. Обыватели, далёкие от самостоятельных поездок на машине, не задумываются об её устройстве.
Им кажется, что автомобили (от легкового до автобуса) сделаны по одному принципу, состоят из сходных модулей. Начиная приобретать первый опыт вождения, человек осознаёт, что все они разные.
Легковой автомобиль
Какие узлы автомобиля может назвать дилетант? Как правило, его фантазия не заходит дальше, чем: кузов, двигатель, колёса, салон. Реальное устройство значительно сложней. Основными блоками являются:
1. Жёсткая (несущая) основа.
2. Двигатель.
3. Трансмиссия.
4. Ходовая система.
5. Электрические узлы.
6. Управление.
Этот короткий список будет выглядеть гораздо внушительней в развёрнутой форме. Рассмотрим назначение его главных составляющих более конкретно.
Несущая основа (конструкция)
Значение узла сложно переоценить. Без него не может существовать автомобиль. Все прочие детали устанавливаются, крепятся на основу, связывающую, объединяющую их. Существует 2 типа конструкций (несущих):
— на основе тяжёлой металлической рамы;
— несущий кузов.
Оба варианта имеют право существовать, являясь одним из основных блоков авто, добавляя ему ряд плюсов или минусов.
Автомашины, изготовленные по рамному принципу способны вынести большие нагрузки. Особенностью таких версий легковых (или грузовых) машин считается многофункциональность их рамы, которую можно применять для различных модификаций автомобилей, оставляя её в неизменном виде. Другое преимущество – простота замены деталей, ремонта.
Кузовная система, предполагает отсутствие рамы. Её функции отданы кузову. Являясь более распространённой для легковых машин, такая конструкция не лишена изъянов.
Кузов несёт здесь вес всех закреплённых на нём деталей, получает удары от столкновений, подвержен испытаниям неровностями дорог, вибрацией. Выполненный из тонкого металла он оказывается под ударом сложных факторов. Положительный момент такого устройства автомашины — её лёгкость. Основная масса расположена низко, что даёт дополнительную устойчивость на трассе.
Двигатель
Сложный узел, включающий множество деталей, дающий жизнь авто – его мотор. Он производит энергию, вращающую колёса. Двигатели удобно классифицировать по типу потребляемого ими топлива:
Хотя газ и дизельное топливо делают эксплуатацию машины более экономной, бензиновые двигатели остаются самыми распространёнными с момента появления автомобиля по сегодняшний день.
Существуют отдельные модификации, использующие несколько видов топлива. Концептуальной моделью современности считается конструкция, двигатель внутреннего сгорания в которой заменили аккумуляторные батареи и электрический мотор.
В первых моделях бензиновых двигателей запуск обеспечивался вращением ручки. Этот способ давно забыт. Его сменили электрические стартёры, дающие искру зажигания для топливной смеси.
Трансмиссия
Функцию передачи, полученной от двигателя энергии к деталям, которые обеспечат передвижение машины, выполняет блок трансмиссии. В зависимости от привода машины (передний либо задний) трансмиссионная система имеет отличительные особенности.
Например, трансмиссия машины с передним приводом состоит из деталей:
1. Сцепление.
2. Коробка передач.
3. Приводные валы передние.
4. Шарниры угловых скоростей.
5. Дифференциал.
6. Основная передача (главная).
Транспортное средство с установленной под капотом трансмиссией и двигателем можно считать мощным автомобилем.
Ходовая часть
Данный блок элементов, кроме колёс и способа управления ими (числа ведущих среди общего количества колёс автомобиля), включает подвеску.
Существует большое число вариантов автомобильных подвесок. Все они разработаны для выполнения сходных задач. Функции согласования колёс и несущей системы машины, уменьшения вибрации отданы этому агрегату.
Электрические узлы и управление
К разделу электрооборудования автомашины относят: стартеры, аккумуляторы, генераторы. Кроме перечисленных деталей, систему дополняют кондиционеры, стереосистемы, прочие приборы потребления электроэнергии. От качества, надёжности данных блоков зависит работоспособность всего транспортного средства:
1. Хороший аккумулятор гарантирует быстрый, надёжный запуск двигателя в любую погоду.
2. Без исправного, проверенного стартера не появится искра, запускающая двигатель.
3. Только исправная работа генератора может гарантировать качественный заряд аккумуляторной батареи, работу всех бортовых систем во время движения машины.
Особая роль отводится управлению автомобилем. Помощь водителю здесь оказывают бортовые компьютеры, установленные на новых авто.
Сложные электронные системы собирают информацию о состоянии каждого узла, анализируют её, сообщают водителю результаты. Решение главных задач управления по-прежнему принадлежит человеку за баранкой, способному точно реагировать на изменения ситуации на полосах движения дороги. Основа системы, управляющей автомобилем, осталась прежней:
1. Корректировка направления движения (рулевое управление).
2. Согласование скоростного режима (система тормозов).
Все перечисленные агрегаты и узлы имеют сложное строение, выполняют множество функций. За время развития автомобильного транспорта они претерпели огромные изменения. Однако их внутренние модернизации направлены на изменение скорости передвижения, улучшение качественных характеристик работы машины, комфорта пассажиров.
Источник статьи: http://autovogdenie.ru/uzly-avtomobilya-dvigatel-xodovaya-elektrika-transmissiya-upravlenie.html
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/
